Լիթիում-իոնային մարտկոցներն ունեն լավ արտադրողականություն, քանի որ դրանք գործում են օքսիդացում-վերականգնման ռեակցիայի (OՎՌ) հիման վրա: Բայց այս գործընթացն ունի նաեւ որոշ թերություններ։ Գիտնականների միջազգային խումբը գտել է խնդրի լուծման միջոցը։

ՕՎՌ-ն ռեակցիայի տեսակ է, որի ժամանակ թթվածինն օգտագործվում է էլեկտրոնները մարտկոցի կատոդ տեղափոխելու համար, գրել է Planet Today-ը։ Այն թույլ է տալիս 30 տոկոսով ավելացնել մարտկոցի հզորությունը։ Բայց երբեմն լիցքավորման ժամանակ անդառնալի ռեակցիաներ են տեղի ունենում, որոնք ազդում են մարտկոցի լարման վրա։

Էներգիայի ավելացված խտությունը երբեմն հանգեցնում է ցանցի ասիմետրիկ աղավաղման, ինչը ծերացնում է մարտկոցը: Փորձագետները կարծում են, որ դրա հավանական պատճառը մարտկոցում օգտագործվող նյութերի ջերմային ընդարձակումն է։

Արդյունքն այն է, որ արտադրողականությունը եւ մարտկոցի կյանքը նվազում են: Լիթիում-իոնային մարտկոցները մնում են էներգիայի պահպանման տարածված սարք, եւ դրանց կյանքի ցիկլի երկարացումը գրավիչ է հետազոտության եւ ներդրումների համար:

Ջերմային ընդլայնումը բնության մեջ բավական տարածված է։ Այն հաճախ առաջացնում է կառուցվածքային խանգարում կամ ճշգրտության կորուստ, ինչը նվազեցնում է նյութի արտադրողականությունը: Չինաստանի Գիտությունների ակադեմիայի եւ Չիկագոյի համալսարանի գիտնականները նոր հետազոտության ընթացքում հայտնաբերել են լիթիումով հարուստ օքսիդի կատոդային նյութերի բացասական ջերմային ընդլայնում: Սա դրսեւորվում է նրանով, որ մինչեւ 150–250 °C տաքացնելիս դրանք ավելի շուտ կծկվում են, քան լայնանում։

Հետազոտողները կապ են գտել ՕՎՌ-ի ակտիվության եւ բացասական ջերմային ընդլայնման գործակիցների միջեւ։ Օգտագործելով այս գիտելիքները՝ թիմին հաջողվել է արտադրել զրոյական ջերմային ընդլայնմամբ կատոդ, որն առաջինն է աշխարհում։ Այն ի վիճակի է ակտիվորեն հակազդել ջերմային ընդարձակմանը, ինչը նշանակում է, որ այն կայուն եւ դիմացկուն կլինի, հաղորդել է EurekAlert-ը:

Թեստերը ցույց են տվել, որ 4 վոլտ լարման իմպուլսների ազդեցությունը հանգեցրել է ցանցի կառուցվածքի նորացման եւ լարման վերականգնման մինչեւ գրեթե 100 տոկոս: Գաղափարի հեղինակները վստահ են, որ հայտնագործությունը կօգնի կրկնապատկել մարտկոցների ծառայության ժամկետը։