برای عمر باتری طولانی تر: باتری های لیتیوم یون را به سطح عملکرد بعدی فشار دهید

تراکم انرژی بالا، طول عمر چرخه و بدون اثر حافظه: باتری های یون لیتیوم، وسیع ترین دستگاه های ذخیره سازی انرژی برای دستگاه های تلفن همراه و همچنین هواداران امید برای تحرک الکتریکی هستند. محققان به دنبال انواع جدیدی از مواد الکترود فعال هستند تا بتوانند باتری ها را در سطح بعدی عملکرد بالا و دوام بکشند و آنها را برای دستگاه های بزرگ مناسب تر کنند. فردی کلیتز از گروه شیمی معدنی - مواد کاربردی دانشگاه دانشگاه وین، که همراه با کلودیو گربلدی، رهبر گروه مواد کاربردی و الکتروشیمی در دانشگاه پلی تکنیک، می گوید: "مواد باتری یون لیتیوم نانوساختار می تواند یک راه حل خوب ارائه دهد." دی تورینو، ایتالیا، نویسنده اصلی این مطالعه است.

نانو کامپوزیت 2D / 3D بر اساس اکسید فلزی مخلوط و گرافن، که توسط دو دانشمند و تیم آنها ایجاد شده است، به طور جدی عملکرد الکتریکی باتری های لیتیوم یون را افزایش می دهد. "در آزمایش ما، مواد الکترود جدید به طور قابل ملاحظه ای افزایش ظرفیت خاص با ثبات ثبات دوچرخه سواری بی سابقه و بی سابقه بیش از 3،000 چرخه برگشت پذیر و غلط حتی در رژیم های بسیار بالا تا 1،280 میلی آمپر، می گوید: رئیس اداره فردی Kleitz. باتری های لیتیوم یونی پس از تقریبا 1000 چرخه شارژ، عملکرد خود را از دست می دهند.

دستور جدید

آند انطباق اغلب از مواد کربن مانند گرافیت وجود دارد. "اکسید فلزی دارای ظرفیت باتری بهتر نسبت به گرافیت است، اما آنها کلاسیت کاملا توضیح داده میشوند و از نظر ناسازگاری کمتر هستند. محققان راهی را برای استفاده بهتر از ویژگی های مثبت هر دو ترکیب پیدا کردند. آنها یک خانواده جدید از مواد فعال الکترود را بر اساس اکسید فلزی مخلوط و گرافن بسیار رسانایی و ثبات دهنده تولید کردند که دارای ویژگی های برتر نسبت به نانوساختارهای اکسید فلزی و کامپوزیت های انتقالی هستند.

به عنوان اولین قدم، بر اساس یک روش پخت و پز جدید طراحی شده، محققان قادر به مخلوط کردن مس و نیکل همگن و به روش کنترل شده برای دستیابی به فلز مخلوط شده بودند. بر اساس نانوکستین - یک روش برای تولید مواد mesoporous - آنها ذرات ساختار یافته نانوپور مخلوط فلزات اکسید ایجاد کردند که به دلیل شبکه گسترده ای از منافذ آنها منطقه واکنش بسیار فعال برای تبادل با یون لیتیوم را از الکترولیت باتری دارد. سپس دانشمندان روش خشک کردن اسپری را برای پوشاندن ذرات اکسید فلزی مخلوط با سختی لایه های گرافین نازک اعمال کردند.

طراحی ساده و کارآمد

استفاده از باتری های یون لیتیوم برای تحرک الکترونیکی، از دیدگاه زیست محیطی مشکل ساز است، به عنوان مثال، با توجه به تولید مواد اولیه خام. باتری های کوچک که می توانند انرژی بالاتری را که ممکن است، حداکثر تا زمانی که ممکن است ذخیره کنند و برای تولید هزینه های بسیار زیادی نداشته باشند، می تواند از استفاده آنها در دستگاه های وسیع استفاده کند. "در مقایسه با رویکردهای موجود، استراتژی نوآورانه نوآورانه ما برای مواد جدید آنودایز با عملکرد بالا و طولانی مدت، ساده و کارآمد است. این یک فرایند مبتنی بر آب است و به همین دلیل سازگار با محیط زیست و آماده برای استفاده در سطح صنعتی است"، مطالعه نویسنده ها نتیجه می گیرند

از: اخبار علمی