فیلم بیشتر »»
کد خبر ۱۰۲۱۸۵۱
تاریخ انتشار: ۱۴:۱۹ - ۲۵-۰۹-۱۴۰۳
کد ۱۰۲۱۸۵۱
انتشار: ۱۴:۱۹ - ۲۵-۰۹-۱۴۰۳

محققان طول عمر باتری لیتیومی را با کمک آب ۷۵۰ درصد افزایش دادند

محققان طول عمر باتری لیتیومی را با کمک آب ۷۵۰ درصد افزایش دادند
 این گروه پژوهشی یک غشای ابتکاری را با کانال‌های توخالی ساخته‌اند که جریان یون را برای پوشش لیتیومی ثابت هدایت می‌کند. طراحی سازگار با محیط زیست این غشا از لایه‌های نانوالیاف توخالی برای افزایش پایداری لیتیوم و طول عمر باتری‌های لیتیومی نسل بعدی استفاده می‌کند.

پژوهشگران کره جنوبی با استفاده از آب، طول عمر آندهای فلزی لیتیوم را تا ۷۵۰ درصد افزایش داده‌اند که نشان‌دهنده یک پیشرفت بزرگ در فناوری باتری است.

به گزارش ایسنا، هدف از ابداع نسل بعدی مواد آند پژوهشگران «موسسه علوم و فناوری پیشرفته کره جنوبی»(KAIST)، غلبه بر محدودیت‌های عملکرد باتری‌های تجاری است.

به نقل از آی‌ای، این گروه پژوهشی یک غشای ابتکاری را با کانال‌های توخالی ساخته‌اند که جریان یون را برای پوشش لیتیومی ثابت هدایت می‌کند. طراحی سازگار با محیط زیست این غشا از لایه‌های نانوالیاف توخالی برای افزایش پایداری لیتیوم و طول عمر باتری‌های لیتیومی نسل بعدی استفاده می‌کند.

پروفسور «ایل دو کیم»(Il-Doo Kim) از پژوهشگران این پروژه گفت: ما با استفاده از عملکردهای محافظتی فیزیکی و شیمیایی توانستیم واکنش‌های برگشت‌پذیر بین فلز لیتیوم و الکترولیت را به طور موثرتری هدایت کنیم و به سرکوب رشد دندریت بپردازیم تا آندهای لیتیوم را با طول عمر بی‌سابقه بسازیم.

باتری‌های قابل شارژ پیشرفت کرده‌اند اما ظرفیت ذخیره انرژی آنها محدود است. با وجود این، آندهای لیتیوم با چالش‌هایی مانند رشد دندریت روبه‌رو هستند که به کارآیی ضعیف، تغییرات حجم و خطرات ایمنی منجر می‌شود. این مشکلات از واکنش‌های سطحی بین لیتیوم و الکترولیت‌های آلی ناشی می‌شوند که لایه‌های «اینترفاز الکترولیت جامد»(SEI) ناپایدار را تشکیل می‌دهند.

به گفته پژوهشگران، لایه‌های ایده‌آل اینترفاز الکترولیت جامد احتمالا با تثبیت واکنش‌های شیمیایی و مقاومت در برابر تنش‌های مکانیکی در طول چرخه می‌توانند از آسیب دیدن باتری جلوگیری کنند. لایه‌های مصنوعی اینترفاز الکترولیت جامد با استفاده از موادی مانند چارچوب‌های فلزی-آلی و لایه‌های پلیمری، راه‌حل‌هایی را ارائه می‌دهند اما هزینه‌های بالا، فرآیندهای پیچیده و عملکردهای محدود را به همراه دارند.

جایگزین‌های مبتنی بر پلیمر اغلب به چندین مرحله و افزودنی نیاز دارند. روش‌های سازگار با محیط زیست که از مواد زیست‌سازگار استفاده می‌کنند، امیدوارکننده هستند اما برای کاربرد گسترده باید به پایداری و دفع آنها توجه داشت.

پژوهشگران در این پروژه، یک غشای مصنوعی دو منظوره را از اینترفاز الکترولیت جامد با استفاده از فرآیند الکتروریسی پایدار ایجاد کردند. مواد به‌کاررفته در این غشا زیست‌سازگار و قابل پردازش با آب هستند و فرآیند تولید زیست‌سازگار و مبتنی بر آب را امکان‌پذیر می‌سازند. این غشاء دارای نانوالیاف توخالی منحصربه‌فرد است که انتقال لیتیوم-یون را افزایش می‌دهند.

آندهای لیتیوم با این لایه محافظ، ۷۵۰ درصد بهبود طول عمر را نسبت به آندهای معمولی نشان دادند. باتری پس از ۳۰۰ چرخه، ۹۳.۳ درصد ظرفیت خود را حفظ کرد و یک عملکرد استثنایی را نشان داد.

این پژوهش در مجله «Advanced Materials» به چاپ رسید.

پربیننده ترین پست همین یک ساعت اخیر
برچسب ها: باتری لیتیومی ، آب
ارسال به دوستان
captcha
نویسنده‌ای که از داستان‌های خودش وحشت دارد! سرنوشت مبهم شروط خانواده مقتول حادثه کوی دانشگاه/ وعده‌هایی که در پیچ‌ و خم اداری ماند تصویری از «پسرعموی ناصرالدین شاه» در کنار همسر و فرزندانش ترکیبی پنهان در برخی غذاهای گیاهیِ سالم ممکن است التهاب روده را تشدید کند کابوس تعدیل در میانه مسیر؛ روایت نسل‌های ۶۰ و ۷۰ از ناامنی شغلی یافته جدید باستان‌شناسان در ماسوله تینا یلان، بازیگر «اجل معلق» کنار خودروی کلاسیک با استایلی متفاوت (+عکس) سختی زندگی معلم ها؛ وقتی حقوق به نیمه ماه هم نمی رسد ۷۰ هزار پرستار خانه‌نشین؛ بحران حقوقی که تا مرز مرگ پیش می‌رود مادرم را کشتم چون مرا تحقیر می‌کرد تلفات سیل در گلستان؛ ۲ فوتی و ۱ مفقودی در پی ۹ حادثه سیلابی چرا بسیاری از خودروهای جدید زاپاس ندارند؟ «عبدالغفارخان و همراهانش» با لباس رسمی و شمشیر در کنار روس‌ها (عکس) مبتلایان به آب‌سیاه مراقب هوای سرد باشند ماهواره جاسوسی دوران جنگ سرد آمریکا پس از ۳۸ سال در مدار منفجر شد