قايتا قۇۋۋەتلەندۈرۈلىدىغان باتارېيەلەرنىڭ ئۇزۇن ئۆمۈر كۆرۈش سىرى پەرقنى قۇچاقلىشىدا بولۇشى مۇمكىن. بىر ئورالمىدىكى لىتىي ئىئون باتارېيەلىرىنىڭ قانداق پارچىلىنىشىنى يېڭى مودېللاشتۇرۇش، ھەر بىر باتارېيەنىڭ سىغىمىغا ماسلاشتۇرۇپ قۇۋۋەتلەشنىڭ بىر ئۇسۇلىنى كۆرسىتىپ بېرىدۇ، شۇنداق بولغاندا ئېلېكترونلۇق باتارېيەلەر تېخىمۇ كۆپ قۇۋۋەتلەش دەۋرىيلىكىنى بىر تەرەپ قىلالايدۇ ۋە قۇۋۋەتلىنىشنىڭ ئالدىنى ئالالايدۇ.

بۇ تەتقىقات 5-نويابىر كۈنى ئېلان قىلىندى.IEEE كونترول سىستېمىسى تېخنىكىسى بويىچە سودا قىلىش، توكنى بىردەك يەتكۈزۈشنىڭ ئورنىغا، بىر باتارېيەدىكى ھەر بىر باتارېيەگە ئېقىۋاتقان ئېلېكتر توك مىقدارىنى ئاكتىپ باشقۇرۇشنىڭ قانداق قىلىپ ئۇپراش ۋە يىرتىلىشنى ئەڭ تۆۋەن چەككە چۈشۈرەلەيدىغانلىقىنى كۆرسىتىپ بېرىدۇ. بۇ ئۇسۇل ھەر بىر باتارېيەنىڭ ئەڭ ياخشى ۋە ئەڭ ئۇزۇن ئۆمۈر كۆرۈشىگە ئۈنۈملۈك شارائىت ھازىرلايدۇ.

ستانفورد ئۇنىۋېرسىتېتىنىڭ پروفېسسورى ۋە يۇقىرى دەرىجىلىك تەتقىقات ئاپتورى سىمونا ئونورىنىڭ سۆزىگە قارىغاندا، دەسلەپكى سىمۇلياتسىيەلەر يېڭى تېخنىكا بىلەن باشقۇرۇلىدىغان باتارېيەلەرنىڭ، تېز توك قاچىلاش ئارقىلىق باتارېيەگە قوشۇمچە بېسىم ئېلىپ كېلىدىغان تېز توك قاچىلاش ئارقىلىقمۇ، كەم دېگەندە %20 كۆپ توك قاچىلاش-بوشاش دەۋرىيلىكىگە بەرداشلىق بېرەلەيدىغانلىقىنى كۆرسىتىپ بېرىدۇ.

ئېلېكتر ماشىنىسى باتارېيەسىنىڭ ئۆمرىنى ئۇزارتىش ئۈچۈن ئىلگىرىكى كۆپىنچە تىرىشچانلىقلار يەككە باتارېيەلەرنىڭ لايىھىسى، ماتېرىيالى ۋە ئىشلەپچىقىرىشىنى ياخشىلاشقا مەركەزلەشكەن بولۇپ، بۇنىڭ ئاساسى زەنجىردىكى ھالقىلارغا ئوخشاش، باتارېيە گۇرۇپپىسى ئەڭ ئاجىز باتارېيەسىگىچە ياخشى بولىدۇ دېگەن قاراشقا ئاساسلانغان. يېڭى تەتقىقات ئاجىز ھالقىلارنىڭ مۇقەررەر ئىكەنلىكىنى چۈشىنىشتىن باشلىنىدۇ - ئىشلەپچىقىرىشتىكى كەمتۈكلۈكلەر ۋە بەزى باتارېيەلەر ئىسسىقلىق قاتارلىق بېسىملارغا دۇچ كەلگەندە باشقىلارغا قارىغاندا تېز پارچىلىنىدىغانلىقى ئۈچۈن - ئەمما ئۇلارنىڭ پۈتۈن باتارېيەنى چۆكتۈرۈشىنىڭ ھاجىتى يوق. مۇھىمى، ھەر بىر باتارېيەنىڭ ئۆزگىچە سىغىمىغا ماسلاشتۇرۇپ، مەغلۇبىيەتنىڭ ئالدىنى ئېلىش.

«ئەگەر توغرا ھەل قىلىنمىسا، ھۈجەيرىلەر ئارىسىدىكى ھەر خىللىق باتارېيە گۇرۇپپىسىنىڭ ئۆمرى، ساغلاملىقى ۋە بىخەتەرلىكىگە تەسىر كۆرسىتىپ، باتارېيە گۇرۇپپىسىنىڭ بالدۇر ئىشلىمەسلىكىنى كەلتۈرۈپ چىقىرىدۇ»، دېدى ستانفورد دوئېر ئىمكانىيەتلىك تەرەققىيات مەكتىپىنىڭ ئېنېرگىيە پەنلىرى ئىنژېنېرلىقى بويىچە ياردەمچى پروفېسسور ئونورى. «بىزنىڭ ئۇسۇلىمىز باتارېيە گۇرۇپپىسىدىكى ھەر بىر ھۈجەيرىنىڭ ئېنېرگىيەسىنى تەڭشەپ، بارلىق ھۈجەيرىلەرنى تەڭپۇڭ ھالەتتە ئاخىرقى نىشانلىق توك ھالىتىگە يەتكۈزۈپ، باتارېيە گۇرۇپپىسىنىڭ ئۆمرىنى ئۇزارتىدۇ».

مىليون مىللىق باتارېيە ياساشقا ئىلھاملاندى

بۇ يېڭى تەتقىقاتنىڭ بىر قىسمى ئېلېكترو ماشىنا شىركىتى تېسلانىڭ 2020-يىلى ئېلان قىلغان «مىليون مىللىق باتارېيە» ئۈستىدە ئىشلەش توغرىسىدىكى ئېلانىدىن باشلانغان. بۇ باتارېيە ماشىنىنى 1 مىليون مىل ياكى ئۇنىڭدىنمۇ ئۇزۇن يول يۈرۈپ (نورمال قۇۋۋەتلەش ئارقىلىق) قۇۋۋەتلەندۈرەلەيدۇ، ئاندىن كونا تېلېفون ياكى نۇتۇبۇكتىكى لىتىي ئىئون باتارېيەسىگە ئوخشاش، ئېلېكترو ماشىنا باتارېيەسى بەك ئاز قۇۋۋەتكە ئىگە بولۇپ، ئىشلىتىشكە بولىدۇ.

بۇنداق باتارېيە ئاپتوموبىل ئىشلەپچىقارغۇچىلارنىڭ ئادەتتىكى سەككىز يىللىق ياكى 100،000 مىللىق ئېلېكترونلۇق ئاپتوموبىل باتارېيەسىگە بولغان كاپالىتىدىن ئېشىپ كېتىدۇ. باتارېيە قاپلىرى دائىم كاپالەت مۇددىتىدىن ئېشىپ كەتسىمۇ، ئەگەر قىممەت باھالىق باتارېيە قاپلىرىنى ئالماشتۇرۇش تېخىمۇ ئازىيىپ كەتسە، ئىستېمالچىلارنىڭ ئېلېكترونلۇق ئاپتوموبىللارغا بولغان ئىشەنچىسى ئېشىشى مۇمكىن. مىڭلىغان قېتىم قايتا توك قاچىلىغاندىن كېيىنمۇ يەنىلا توك ساقلىيالايدىغان باتارېيە ئۇزۇن يوللۇق يۈك ماشىنىلىرىنىڭ ئېلېكترلىشىشىنى ۋە «ماشىنادىن تورغا ئۇلىنىش» سىستېمىسىنى قوللىنىشنى ئاسانلاشتۇرالايدۇ، بۇ سىستېمىدا ئېلېكترونلۇق ئاپتوموبىل باتارېيەلىرى قايتا ھاسىل بولىدىغان ئېنېرگىيەنى ساقلايدۇ ۋە ئېلېكتر تورى ئۈچۈن ئەۋەتىدۇ.

«كېيىنچە مىليون مىللىق باتارېيە ئۇقۇمىنىڭ ئەمەلىيەتتە يېڭى بىر خىمىيىلىك ماددا ئەمەسلىكى، پەقەت باتارېيەنى تولۇق قۇۋۋەتلەش دائىرىسىدىن ئىشلەتمەسلىك ئارقىلىق ئۇنى ئىشلىتىشنىڭ بىر ئۇسۇلى ئىكەنلىكى چۈشەندۈرۈلدى» دېدى ئونورى. مۇناسىۋەتلىك تەتقىقاتلار يەككە لىتىي ئىئون باتارېيەلىرىگە مەركەزلەشكەن بولۇپ، ئادەتتە تولۇق باتارېيەگە ئوخشاش قۇۋۋەتلەش ئىقتىدارىنى تېز يوقاتمايدۇ.

قىزىقىشقا چۆمگەن ئونورى ۋە ئۇنىڭ تەجرىبىخانىسىدىكى ئىككى تەتقىقاتچى – دوكتورلۇق ئۇنۋانىدىن كېيىنكى ئالىم ۋاھىد ئەزىمى ۋە دوكتورلۇق ئوقۇغۇچىسى ئانىرۇد ئەللام – مەۋجۇت باتارېيە تىپلىرىنى ئىجادچانلىق بىلەن باشقۇرۇشنىڭ قانداق قىلىپ يۈزلىگەن ياكى مىڭلىغان باتارېيەدىن تەركىب تاپقان تولۇق باتارېيەنىڭ ئىقتىدارى ۋە ئىشلىتىش ئۆمرىنى ياخشىلىيالايدىغانلىقىنى تەكشۈرۈشكە قارار قىلدى.

يۇقىرى سۈپەتلىك باتارېيە مودېلى

دەسلەپكى قەدەمدە، تەتقىقاتچىلار باتارېيەنىڭ ئىشلىتىش مۇددىتى ئىچىدە يۈز بېرىدىغان فىزىكىلىق ۋە خىمىيىلىك ئۆزگىرىشلەرنى توغرا ئىپادىلەيدىغان يۇقىرى ئېنىقلىقتىكى كومپيۇتېر مودېلىنى ياساپ چىقتى. بۇ ئۆزگىرىشلەرنىڭ بەزىلىرى بىر نەچچە سېكۇنت ياكى مىنۇت ئىچىدە، يەنە بەزىلىرى بىر نەچچە ئاي ياكى ھەتتا بىر نەچچە يىل ئىچىدە يۈز بېرىدۇ.

«بىزنىڭ بىلىشىمىزچە، ئىلگىرىكى ھېچقانداق تەتقىقات بىز ياراتقان يۇقىرى ئېنىقلىقتىكى، كۆپ ۋاقىت ئۆلچىمىدىكى باتارېيە مودېلىنى ئىشلەتمىگەن» دېدى ستانفورد ئېنېرگىيە كونترول تەجرىبىخانىسىنىڭ مۇدىرى ئونورى.

مودېل بىلەن سىمۇلياتسىيە قىلىش ئارقىلىق، زامانىۋى باتارېيە گۇرۇپپىسىنى ئۇنىڭ تەركىبىدىكى باتارېيەلەر ئوتتۇرىسىدىكى پەرقنى قوبۇل قىلىش ئارقىلىق ئەلالاشتۇرۇش ۋە كونترول قىلىشقا بولىدىغانلىقى ئوتتۇرىغا قويۇلدى. ئونورى ۋە ئۇنىڭ خىزمەتداشلىرى ئۇلارنىڭ مودېلىنىڭ كېلەر يىللاردىكى باتارېيە باشقۇرۇش سىستېمىسىنى تەرەققىي قىلدۇرۇشقا يېتەكچىلىك قىلىش ئۈچۈن ئىشلىتىلىشىنى تەسەۋۋۇر قىلماقتا، بۇ سىستېمىلار مەۋجۇت ئاپتوموبىل لايىھەلىرىدە ئاسانلا قوللىنىلىدۇ.

بۇنىڭدىن پەقەت ئېلېكترلىك ماشىنىلارلا پايدىلىنىدىغان ئەمەس. ئونورىنىڭ ئېيتىشىچە، «باتارېيە سىغىمىنى زور دەرىجىدە ئاشۇرىدىغان» ھەر قانداق قوللىنىشچان پروگرامما يېڭى نەتىجىلەردىن پايدىلىنىپ تېخىمۇ ياخشى باشقۇرۇش ئۈچۈن ياخشى كاندىدات بولالايدۇ. بىر مىسال: ئېلېكترلىك تىك ئۇچۇش ۋە قونۇش ئىقتىدارىغا ئىگە ئۇچقۇچىسىز ئايروپىلانغا ئوخشاش ئايروپىلان، بەزى كارخانىچىلار بۇ ئايروپىلاننىڭ كېيىنكى ئون يىلدا ھاۋا تاكسىسى سۈپىتىدە ئىشلىتىلىشىنى ۋە باشقا شەھەر ھاۋا ھەرىكەتچانلىق مۇلازىمەتلىرى بىلەن تەمىنلىشىنى ئۈمىد قىلىدۇ. شۇنداقتىمۇ، قايتا قۇۋۋەتلىنىدىغان لىتىي ئىئون باتارېيەسىنىڭ باشقا قوللىنىشچان پروگراممىلىرى، جۈملىدىن ئادەتتىكى ئاۋىئاتسىيە ۋە چوڭ كۆلەملىك قايتا ھاسىل بولىدىغان ئېنېرگىيە ساقلاش قاتارلىقلارمۇ قىزىقارلىق.

«لىتىي ئىئون باتارېيەلىرى دۇنيانى نۇرغۇن جەھەتلەردىن ئۆزگەرتتى،» دېدى ئونورى. «بۇ ئۆزگىرىشچان تېخنىكا ۋە ئۇنىڭ كېيىنكى ئەۋلادلىرىدىن مۇمكىن قەدەر كۆپرەك پايدىلىنىشىمىز مۇھىم».