افزایش ایمنی باتری های لیتیمی با فناوری نانو
به گزارش گوپا برای پیشگیری از تشكیل دندریت ها در باتری های لیتیمی، محققان از كربن متخلخل و افزودنی برای ایجاد لایه محافظ در اطراف الكترودها استفاده كردند.
به گزارش گوپا به نقل از ستاد توسعه فناوری نانو، یك گروه تحقیقاتی از دانشگاه ایالتی واشنگتن موفق به عرضه روشی شدند كه با استفاده از آن می توان ایمنی باتری های فلز لیتیم را افزایش داد. با این كار امكان ساخت نسل جدیدی از باتری ها برای ذخیره انرژی فراهم می شود.
این گروه از فرمولاسیونی استفاده كردند كه در آن یك لایه محافظ و منحصر به فرد در اطراف آند لیتیم كشیده می شود تا با استفاده از آن بتوان باتری را از گزند زوال ساختاری محافظت كرد. این كار به باتری اجازه می دهد تا عمر طولانی تری را تجربه كند.
در كنار مزیت هایی كه باتری های فلز لیتیمی دارند اما مشكل ایمنی همیشه دامن گیر این فناوری بوده است. زمانی كه الكترون میان آند و كاتد از راه مدار خارجی حركت می كند، دستگاه مورد نظر انرژی خویش را به دست می آورد و ساختارهای درختی شكلی به نام دندریت در آن تشكیل می شود. این دندریت ها منجر به تشكیل مدار كوتاه شده و در نهایت می توانند آتش سوزی یا انفجار را ایجاد كند. حتی اگر آتش سوزی هم رخ ندهد، این فرایند باعث می شود تا باتری به سرعت توانایی شارژ خویش را از دست دهد.
این گروه تحقیقاتی دی سولفید سلنیوم كه یك ماده غیرسمی و رایج در شامپوهای ضدشوره است را درون ساختارهای كربنی متخلخل قرار دادند و از آن بعنوان كاتد استفاده كردند. این گروه دو افزودنی به الكترولیت سیال اضافه كردند.
این دو افزودنی با هم تشكیل لایه محافظ روی سطح فلز لیتیم می دهند. این لایه محافظ به حد كافی متراكم، رسانا و مستحكم است كه می تواند مانع از رشد دندریت ها شود. در عین حال، این لایه محافظ باعث پایداری بهتر و افزایش چرخه شارژ / دشارژ می شود.
چنین لایه محافظی منجر به تغییرات مورفولوژیكی در سطح آند لیتیم می شود و در نتیجه به شكل مؤثری رشد دندریت های لیتیمی و واكنش های ناخواسته را به تأخیر می اندازد.
به اعتقاد پژوهشگران این فناوری مقیاس پذیر بوده و می توان به قیمت مناسب آنرا به تولید انبوه رساند.
این مطلب را می پسندید؟
(1)
(0)
تازه ترین مطالب مرتبط
نظرات بینندگان در مورد این مطلب