سریع‌ترین الکترودهای جهان برای افزایش عملکرد باتری‌ها

تهران-ایرنا- یک شرکت فرانسوی در حال طراحی الکترود جدیدی است که عملکرد شیمیایی باتری‌ها را به نحوی افزایش می دهد تا چگالی انرژی سه برابر، انرژی ۱۰ برابر و طول عمر تا پنج برابر افزایش می‌یابد و باتری بسیار سریعتر شارژ می‌شود.

به گزارش روز پنجشنبه ایرنا از پایگاه اینترنتی نیواطلس، این شرکت فرانسوی که «ناوا» نام دارد اعلام کرده است که در این طراحی در واقع همان الکترودهای پیشرفته مورد استفاده در ابرخازن ها را به گونه ای تغییر داده است که از آنها میتوان در باتری های لیتیوم یونی استفاده کرد.  این تغییر در واقع  در زمینه چگونگی نگهداری از مواد فعال در الکترود و مسیری که یون های موجود در این ماده برای حمل بار خود باید طی کنند، انجام شده است.

الکترود کربن فعال معمولی از ترکیبی از پودر، مواد افزودنی و چسب ها ساخته می شود. اما نانولوله های کربنی در جایی استفاده می شوند که معمولا در یک ساختار درهم قرار می گیرند. این ویژگی به یون های حامل بار یک مسیر تصادفی ، بی نظم و غالبا مسدود برای طی مسیر خود به سمت جمع کننده فعلی می دهد.

اکنون نانولوله های کربنی شرکت ناوا، یک ساختار کاتد و آند ارائه می دهد که بیشتر شبیه یک برس مو است و از هر سانتی متر مربع آنها صدها میلیارد نانولوله مستقیم و به شدت رسانا بیرون زده است. سپس هر یک از این قطب های کوچک، با یک مواد فعال- یا یون لیتیوم و یا یک ماده دیگر- پوشانده می شوند.

نتیجه این کار موجب کاهش شدید مسیر آزاد یون ها - یعنی مسافتی که شارژ برای ورود یا خروج از باتری نیاز دارد - شد زیرا هر قطره لیتیوم کم و بیش مستقیم به یک نانولوله متصل است، که به عنوان یک بزرگراه و بخشی از جمع کننده فعلی عمل می کند.

محققان گفتند، به این ترتیب مسافت مسیری که یون در مواد لیتیومی باید طی کند فقط چند نانومتر است؛ درحالیکه این مسیر با استفاده از الکترود ساده چند میکرومتر است.

این کاهش مسافت، چگالی انرژی یعنی توانایی باتری در ارائه شارژ سریع و دبی تخلیه (discharge rates) را - تا ۱۰ برابر افزایش می دهد ، به این معنی که باتری های کوچکتر می توانند ۱۰ برابر انرژی بیشتری تولید کنند و زمان شارژ این باتری ها را می توان به اندازه چشمگیری پایین آورد. شرکت ناوا همچنین اعلام می کند که با استفاده از این فناوری طول عمر باتری را نیز  می توان پنج برابر افزایش داد.

اخبار مرتبط

نظر شما

شما در حال پاسخ به نظر «» هستید.
4 + 10 =

سرخط اخبار دانشگاه و آموزش