تکنولوژی

“Nanochains” (زنجیره های نانو) و باتری های پیشرفته

نوشته شده توسط تارا صفری

بخش عمده ای از این تحقیقات به بررسی چگونگی بهبود باتری های لیتیوم امروزی ، که یون ها را برای تولید جریان الکتریسیته ذخیره می کند ، اختصاص یافته. در حالی که عنصر گرافیت انتخاب فعلی ما است . مواد جایگزین نوید عملکرد بهتر را دارند اما از نظر سایر جنبه های مهم ، از جمله ایمنی جای کار دارد. دانشمندان دانشگاه Purdue اکنون طرحی را ارائه داده اند که می گویند  یک الکترود پیشرفته می تواند عملکرد و ایمنی را با هم داشته باشد ، و اولین بار یک ساختار خالص مانند  زنجیره نانو را طراحی کردند.

دانشمندان  کاندیداهایی را برای موفقیت  باتری های  لیتیوم قرار داده اند  و به دنبال انواع مواد با عملکرد بهتر هستند ، اما اغلب چالش های پیچیده دیگری مانند سنگین بودن یا خیلی نامنظم بودن برای استفاده در محصولات تجاری را دارند. در حالی که محققان به تلاش خود ادامه میدهند ، تیمی در دانشگاه Purdue ادعا می کند که  به پیشرفت بزرگی در این زمینه دست یافته.

Antimony هزاران سال است که در مصنوعات مصری مانند گلدان ها یافت می شود و زنان مصری حتی از آن به عنوان نوعی خط چشم استفاده می کردند. این روزها می توان آن را در مواد بازدارنده از شعله ، صفحه های تلویزیون و سایر دستگاه های برقی یافت. علاقه محققان باتری از افزایش ظرفیت شارژ باتری های لیتیوم یونی آزمایشی ناشی می شود.

اما قرار دادن آن در نوعی باتری لیتیوم یونی که قادر به استفاده در تلفن های هوشمند است ،  اثبات شده است. محققان دریافتند كه استفاده از فلزات Antimony  باعث می شود باتری  تا سه برابر اندازه اصلی خود شارژ شود.

شما این پیشرفت را در باتری های تلفن هوشمند خود میخواهید و به این ترتیب چیز ناامنی نخواهید داشت.

Vilas Pol استادیار مهندسی شیمی دانشگاه Purdue

Pol و همکارانش طرحی را ارائه داده اند که ممکن است این کمبود اساسی را برطرف کند. این تیم یک ماده کاهنده به نام آمونیاک بوران ( ammonia-borane ) به همراه یک ماده تشکیل دهنده هسته به مخلوط اضافه کردند که به آنها این امکان را داد تا ذرات ریز و جداگانه Antimony را در یک ساختار وب مانند ترکیب کنند. نکته مهم این آمونیاک بوران ( ammonia-borane ) این است ، که باعث ایجاد خلأهایی در داخل نانوسیم می شود و بنابراین اجازه می دهد تا مواد بدون خراب شدن گسترش یابند.

این تیم دریافتند که این رویکرد فقط زمانی کاربرد دارد که به نوع خاصی از ترکیب Antimony بنام آنتیموان کلرید ( antimony-chloride ) اعمال شود. آنها اعتبارنامه مؤلفه باتری nanochain را در آزمایشگاه آزمایش کردند و دریافتند که ظرفیت یون لیتیوم را در بیش از 100 دوره شارژ و تخلیه ثابت نگه می دارد.

“اساساً تغییری از چرخه 1 به چرخه 100 وجود ندارد ، بنابراین دلیلی نداریم که فکر کنیم چرخه 102 یکسان نخواهد بود.”
از اینجا ، تیم قصد دارد الکترودهای نانوشیمیایی را در باتریهای سلول کیسه ای آزمایش کند تا ببیند که چطور آنها را نگه می دارند.

Pol
اشتراک گذاری

درباره نویسنده

تارا صفری