۳۰ اسفند ۱۳۹۵،‏ ۹:۳۷
کد خبر: 82469619
۰ نفر
تركيب دو ترفند براي بهبود عملكرد و عمر باتري يون ليتيم

تهران - ايرنا - محققان دو مكانيسم مختلف را با هم تركيب كرده و در نهايت عملكرد و طول عمر باتري ‌هاي يون ليتيم را افزايش دادند، اين گروه در اين روش از نانولوله هاي كربني و گوگرد استفاده كردند.

به گزارش دوشنبه ايرنا از ستاد ويژه توسعه فناوري نانو، محققان موسسه فناوري اينديا موفق به افزايش 4 برابري ظرفيت باتري ‌هاي يون ليتيم شدند كه اين كار با استفاده از ارائه نوعي آند جديد انجام شد، كامپوزيت جديدي كه اين تيم تحقيقاتي ارائه كردند قادر به ارائه 1.120 ميلي‌ آمپر ساعت در هر گرم بعد از 10هزار بار شارژ و دشارژ است.
اين باتري مي ‌تواند دانسيته انرژي بالايي ايجاد و عمر طولاني ‌تري نسبت به باتري ‌هاي رايج داشته باشد، نتايج اين پروژه در نشريه Journal of Materials Chemistry A به چاپ رسيده است.
نانو لوله ‌هاي كربني نسبت به گرافيت مزاياي بيشتري براي استفاده در آند باتري ‌ها دارد. با اين حال، كارايي اين نانو لوله ‌ها در ساخت آند با مشكل كارايي روبرو است، يون ‌هاي ليتيم در طول شارژ كه وارد نانو لوله مي‌ شوند، در طول مصرف، به صورت كامل از آن خارج نمي‌ شوند، بنابراين ظرفيت اين باتري‌ ها بعد از مدتي دچار افت مي‌ شوند.
سيرپادا راگو از محققان اين پروژه مي‌ گويد:' ما با باز كردن چند لايه از اين نانو لوله ‌‌ها، بر اين مشكل غلبه كرديم.'
نانو لوله ‌هاي باز شده مشكل گيرافتادن يون ‌ها را نداشته و در عين حال، هدايت الكتريكي مناسبي دارند بنابراين براي نگهداري يون ليتيم گزينه جالبي هستند. اين گروه تحقيقاتي براي بهبود ظرفيت باتري، اقدام به افزودن گروه‌هاي گوگرد به اين لايه‌ ها كردند. ظرفيت نظري گوگرد بسيار بالا (1.675 mAh/g) است بنابراين مي‌ توان با اين كار از مزيت گوگرد نيز استفاده كرد.
يون‌ هاي ليتيم با گوگرد نيز برهمكنش مي ‌دهند كه اين كار موجب تشكيل پلي ‌سولفيدهاي ليتيم مي ‌شود. اين پلي ‌سولفيد هاي داراي چيدمان با نظم بالا سپس به پلي ‌سولفيدهاي با نظم پايين تبديل مي‌ شوند كه براي استفاده در باتري‌ ها مناسب‌ تر هستند.
در واقع اين گروه تحقيقاتي از دو ساز و كار مختلف براي بهبود عملكرد باتري استفاده كردند؛ واكنش وارد كردن يون ليتيم از باتري يون ليتيم و واكنش ردوكس گوگرد از باتري سولفور ليتيم، پژوهشگران هر دو ساز و كارها را در يك باتري قرار دادند. به مدد استفاده از اين دو ساز و كار، اين باتري جديد بعد از 10هزار بار شارژ/ دشارژ هنوز قادر به ارائه دانسيته بالايي از انرژي است.
علمي 9014**1823
دريافت كننده: كيميا عبدالله پور* انتشار: طاهره نبي اللهي