خانه / اخبار / توسعه ی آنود باتری های لیتیوم یونی به وسیله ی مواد اولیه ی جدید

توسعه ی آنود باتری های لیتیوم یونی به وسیله ی مواد اولیه ی جدید

باتری هایی که امروزه استفاده می کنیم به زودی ارزانتر، کوچک تر و سبک تر می شوند. محققان دانشکده ی Cockrell دانشگاه آکسفورد، خانواده ای از مواد آنود کشف کرده اند که می تواند ظرفیت شارژ آنودهای باتری های لیتیوم یونی را دو برابر کند. به این معنا که، باتری هایی که ما روزانه استفاده می کنیم، از تلفن همراه گرفته تا سیستم های ذخیره ی انرژی در مقیاس بزرگ در آینده ی کاربردی تر می شوند.

خانواده ی جدید مواد آنود که محققان آن را آلیاژ یوتکتیک (idEA) نامیده اند، به جای عبور از مراحل متعدد برای تولید انبوه باتری های لیتیوم یونی، تنها در دو مرحله تولید شده و در نتیجه موجب صرفه جویی در زمان و مواد می شود.

محققان ماده ی فویلی جدیدی تولید کردند که ضخامت و وزن آن ها به ترتیب یک چهارم و نصف آنودهای گرافیتی و مسی مورد استفاده در باتری های لیتیوم یونی امروزه است. در نتیجه، به زودی شاهد تولید باتری های قابل شارژ کوچک تر و سبکتری خواهیم بود.

پرفسور آرمومگام مانیترام ، مدیر موسسه ی مواد تگزاس که رهبری تیم را بر عهده دارد گفت: ” ایجاد یک فرآیند ارزان قیمت و مقایسه پذیر در تولید نانو مواد الکترود بسیار هیجان انگیز است”، ” نتایج نشان می دهد که این مواد همگام با معیارهای عملکرد مورد نیاز برای پیشرفت تجاری قابل قبول باتری های لیتیوم یونی بسیار موفق بوده اند.”

تلاش های اخیر در بهبود الکترود باتری های لیتیوم یونی بر ساخت اتم های نانو مواد جدید متمرکز بوده است. مانتیرام و تیمش که متشکل از یک فوق دکترا به نام کارل کردر و یک فارق تحصیل مهندسی مواد به نام برایان هلیگمن بود، طبقه ی جدیدی از مواد آنود کشف کردند که در آن آلیاژ فلز یوتکتیکی به صورت مکانیکی بر فویل های فلزی نانو ساختاری نورد می شود.

از دهه ی 90 میلادی، آنودهای اولیه برای تولید انبوه باتری های لیتیوم یونی قابل شارژ، پودرهای گرافیتی ای بودند که یک فویل مسی را می پوشاندند. مس، بدون بهبود قدرت باتری، به حجم الکترود اضافه شده و آنود نیز مستلزم یک فرآیند تولید سریع و دشوار است. با حذف فرآیند پیچیده ی پوشش، تولید آنود IdEA بسیار آسان می شود.

کردر، نویسنده ی اصلی این تحقیق دریافت که می توان با استفاده از فرآیند سنتی آلیاژسازی متالورژی یک آلیاژ آنود در مقیاس میکرومتری را به نانو تبدیل کرد.

وی افزود: “ریز ساختار یوتکتیک طبیعتا به دلیل ترمودینامیک شکل می گیرد. شما سپس می توانید ساختار میکرو را با نورد کردن آن کاهش دهید؛ این یک گام فوق العاده ارزان برای تبدیل یک ریزساختار به یک نانو ذره است.”

آنودهای تولید شده توسط این تیم فضای بسیار کمتری اشغال کرده و بر موانع اصلی در مقابل تجاری کردن باتری های بهتر برای استفاده در وسائل برقی قابل حمل، مثل تلفن همراه، دستگاه های پزشکی، و همچنین در ماشین آلات  بزرگتر مانند اتوموبیل های برقی غلبه می کند.

 

منبع: techxplore.com

توسعه ی آنود باتری های لیتیوم یونی به وسیله ی مواد اولیه ی جدید
5 (100%) 2 votes

درباره Shahab Ranjbar

کارشناس برق الکترونیک و MBA در مدیریت توسعه سازمان و منابع انسانی.

همچنین مطالعه کنید

فولکس واگن بالاخره شروع به تولید میکرو باس های برقی I.D. Buzz کرد

نسخه ی کانسپت I.D. Buzz 2017 این خودرو در سال 2022 رونمایی می شود. به …

پاسخ دهید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *

16 + 3 =