Ключевые слова
интерфейсная инженерия
физико-химические процессы
оптимизация наноструктур
стабильность электролитов
терморегуляция
электронная проводимость
плотность энергии
циклическая стабильность
Как цитировать
Аннотация
В данной статье системно и комплексно анализируются современные научно-технические подходы, направленные на обеспечение надежности, безопасности и долговременной эксплуатационной стабильности высокоемкостных литий-ионных аккумуляторов. В рамках исследова-ния подробно изучены основные механизмы деградации, возникающие в процессе работы аккумуляторов, в частности физико-химические процессы, протекающие на интерфейсах электрод–электролит. Проанализированы возможности управления межфазными процессами за счет повышения химической и механической стабильности защитных слоев (SEI и CEI), формирующихся на поверхности анода и катода. Особое внимание уделено оптимизации наноструктурной архитектуры электродных материалов с целью улучшения ионного и электронного транспорта, снижения внутрен-них механических напряжений и ограничения деформаций, возникающих в ходе циклических процессов заряд-разряд. Оценена эффективность функцио-нальных добавок, подавляющих реакции разложения электролита и повышающих его стабильность в условиях высоких напряжений и резких темпера-турных колебаний. В статье детально рассмотрено влияние материалов, обеспечивающих эффективное управление тепловыделением, активных систем мониторинга и диагностики, а также конструктивных решений, направленных на снижение тепловых потерь, на безопасность и эксплуата-ционную стабильность аккумуляторов. Показаны возможности снижения внутреннего сопротивления, повышения мощности и плотности энергии, а также улучшения общей энергетической эффективности за счет применения современных высокоэлектропроводящих слоев и перспективных функ-циональных материалов. Интеграция указанных технологических и материаловедческих подходов позволяет существенно повысить циклическую стабильность литий-ионных аккумуляторов, замедлить процессы химической и тепловой деградации, усилить критерии безопасности и значитель-но продлить срок службы батарей. В работе выполнен системный анализ ключевых факторов, влияющих на надежность аккумуляторов, и предложены эффективные научно-технические решения по снижению их негативного воздействия. Основной целью исследования является выявление наибо-лее перспективных технологических подходов и научных решений, обеспечивающих стабильную, безопасную и долговременную работу высокоем-костных литий-ионных аккумуляторов в реальных условиях эксплуатации.
Список литературы
1. Ataullaev N.O., Dziaruhina E.A., Murodov Kh.Sh. Static Characteristics of Magnetic Modulation DC Converters with Analog Filter. //
Международный научно-технический журнал. № 5. – Белорусия. «Наука и техника». 2023. – с. 428-433.
2. Murodov X.Sh. Ketma-ket ulangan ko‘p sonli akkumulyatorlarda kuchlanishni muvozanatlash orqali ishonchliligini oshirish // International
Journal of Advanced Technology and Natural Sciences DOI: 10.24412/2181-144X-2024-4-58-63 Vol.4(5), 2024 58-63 bet.
3. Pradyumna Goli va boshqalar Graphene-Enhanced Hybrid Phase Change Materials for Thermal Management of Litiy-ionli Batteries// https://arxiv.org/abs/1305.4140
4. Bohayra Mortazavi, Hongliu Yang, Farzad Mohebbi, Gianaurelio Cuniberti, Timon Rabczuk Graphene or h-BN paraffin composite struc-tures for the thermal management of Litiy-ionli batteries: A multiscale investigation //20.06.2017//https://arxiv.org/abs/1706.06667
5. Смоленцев Н.И. Накопители энергии в локальных электрических сетях. // Ползуновский вестник. –М.: – 2013. № 4-2. – 176-181 c.
6. Рыкованов А.С. Активные и пассивные системы баланса Litiy-ionli аккумуляторных батарей. // Компоненты и технологии. – М.: №
3. – 2014. –121 –124 с.
7. Иншаков А.П. Проблема мониторинга и балансировки аккумуляторных батарей транспортных средств. // Вестник мордовского университета. – Саранск, № 1. – 2016. – 40-49 с.
8. Бухаров А. И. А. Емельянов, В. П. Суднов Средства заряда аккумуляторов и аккумуляторных батарей: Справочник—М.: Энерго-атомиздат, 1988. – 288 с.
9. Ufert M., Baker B. Battery Ageing as Part of the System Design of Battery Electric Urban Bus Fleets. // Белорусский национальный технический университет. – Белорусия. «Наука и техника». № 19(1). 2020. – с. 12-19. https://doi.org/10.21122/2227-1031-2020-19-1-12-19
10. Murodov X.SH., Qarshibayev A.I., Boboqulov J.S. Elektr energiyasini yig‘uvchi elektr kimyoviy moslamalarni qutblash tashkil etuvchisi qiymatini hisoblash dasturi. – T.: «Oʻzbekiston Respublikasi Adliya vazirligi guvohnomasi», DGU 30084. 2023. – 1 b.
11. Ataullayev N, Ataullayev A and Karimtoshovich S M 2021 IOP Conference Series: Materials Science and Engineering (UK) Journal of Physics: Conference Series, Volume 2094, Instrumentation Technology and Environmental Engineering Citation N O Ataullayev et al 2021 J. Phys.: Conf. Ser. 2094 052039 DOI 10.1088/1742-6596/2094/5/052039
This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Авторское право (c) 2026 Murodov, X.Sh., Bozarova, M.B. (Muallif)