پیشرفت پژوهشگران در رسیدن به نسل آینده باتری های لیتیوم-فلزی
این با من: پژوهشگران آمریكایی، نوعی باتری جدید لیتیوم- فلز ابداع نموده اند كه نسبت به باتری های دیگر ایمنی بیشتری دارد.
به گزارش این با من به نقل از ایسنا و به نقل از تك اكسپلور، گروهی از پژوهشگران "دانشگاه ایالتی واشنگتن"(WSU)، روشی ابداع نموده اند تا مشكل مهم ایمنی باتری های لیتیوم-فلز را حل كنند. شاید این روش جدید سبب شود كه نسل آینده باتری ها، دوام بیشتری را در ذخیره انرژی داشته باشند.
پژوهشگران، از فرمولی برای باتری های خود استفاده كردند كه به تشكیل یك لایه محافظتی در اطراف آند لیتیوم می انجامد، جلوی از بین رفتن باتری ها را می گیرد و به آنها امكان می دهد تا در شرایط عادی، بیشتر كار كنند.
لیتیوم-فلز، یك ماده رویایی برای باتری ها بشمار می رود برای اینكه این ماده در بین دیگر مواد جامد شناخته شده، بالاترین تراكم انرژی را دارد و سبب می شود كه باتری ها مدت بیشتری كار كنند و نسبت به باتری های لیتیوم- یون، از عهده ذخیره انرژی بیشتری برآیند. در صورتیكه باتری های لیتیوم- یون، با گذر یون ها میان یك آند گرافیت و كاتد لیتیوم كبالت اكسید كار می كنند، آند باتری لیتیوم- فلز، از یك لیتیوم- فلز پرانرژی ساخته شده است.
"مین كیو سونگ"(Min-Kyu Song)، استادیار مهندسی مكانیك و مواد دانشگاه ایالتی واشنگتن و سرپرست این پژوهش اظهار داشت: اگر ما بتوانیم مستقیما از لیتیوم-فلز استفاده نمائیم، امكان بهبود تراكم انرژی در باتری ها به میزان قابل توجهی وجود خواهد داشت.
بااینكه پیشرفت های لیتیوم- فلز مدت ها پیش شناخته شده اند اما پژوهشگران هیچ گاه نتوانسته اند آنها را به صورت ایمن به كار ببرند برای اینكه امكان انفجار یا آتش گرفتن آنها وجود دارد. حتی اگر باتری های لیتیوم- فلز به آتش سوزی هم گرفتار نشوند، توانایی شارژ خودرا به سرعت از دست می دهند.
پژوهشگران دانشگاه ایالتی واشنگتن، نوعی باتری ابداع نموده اند كه ماده ای غیرسمی موسوم به سلنیوم دی سولفید را در یك ساختار متخلخل كربن برای كاتد خود جمع می كند. آنها دو نوع ماده افزودنی را به الكترولیت های مایعی اضافه كردند كه معمولا در باتری های لیتیومی نسل بعد جریان دارند.
عملكرد این دو ماده افزودنی، یك لایه محافظتی را روی سطح لیتیوم- یون تشكیل می دهد كه به اندازه كافی ضخیم، رسانا و قوی است تا بتواند رشد دندریت ها را سركوب كند و امكان دوام باتری را فراهم آورد. هنگامی كه این باتری روی تجهیزات الكترونیكی آزمایش شد، توانست از عهده شارژ مجدد آنها برآید و آنها را به كارآیی بالا برساند.
سونگ افزود: این لایه محافظتی منحصر به فرد، به تغییرات كوچكی در آند لیتیوم منجر گردید و رشد دندریت ها و عوارض جانبی ناخواسته را به صورت موثر كم كرد.
پژوهشگران باور دارند كه فناوری آنها می تواند مقیاس پذیر و مقرون به صرفه باشد.
سونگ اضافه كرد: اگر این فرمول جدید تجاری سازی شود، ظرفیت بالایی خواهد داشت. این باتری جدید برخلاف باتری های دیگر، نیازی به تغییر روند ساخت ندارد و می توان آنرا به زودی به مرحله صنعتی شدن وارد كرد. این باتری، مسیر امیدواركننده ای را به سمت ابداع باتری های پرانرژی لیتیوم- فلز نشان میدهد.
این پژوهش، در مجله "Nano Energy" به چاپ رسید.
منبع: این با من
این مطلب را می پسندید؟
(1)
(0)
تازه ترین مطالب مرتبط
نظرات بینندگان در مورد این مطلب