1
ستاد ویژه توسعه فناوری نانو Iran Nanotechnology Initiative Council بستن
  • ستاد ویژه توسعه فناوری نانو

  • مدیریت بانک اطلاعات شاخص های فناوری نانو

  • سایت جشنواره فناوری نانو

  • سیستم جامع آموزش فناوری نانو

  • شبکه آزمایشگاهی فناوری نانو

  • موسسه خدمات فناوری تا بازار

  • کمینه استاندارد سازی فناوری نانو

  • پایگاه اشتغال فناوری نانو

  • کمیته نانو فناوری وزارت بهداشت

  • جشنواره برترین ها

  • مجمع بین المللی اقتصاد نانو

  • اکو نانو

  • پایگاه اطلاع رسانی محصولات فناوری نانو ایران

  • شبکه ایمنی نانو

  • همایش ایمنی در نانو

  • Nano Proceedings

  • گالری چند رسانه ای نانو

  • تجهیزات فناوری نانو

  • صنعت و بازار

  • باشگاه نانو

ترکیب دو ترفند برای بهبود عملکرد و عمر باتری یون لیتیم

موضوع : انرژی - نانو لوله کلمات کلیدی : باتری لیتیم یون - استفاده از نانولوله کربنی - افزایش ظرفیت باتری تاریخ خبر : 1395/12/30 تعداد بازدید : 118

محققان دو مکانیسم مختلف را با هم ترکیب کرده و در نهایت عملکرد و طول عمر باتری‌های یون لیتیم را افزایش دادند. این گروه در این روش از نانولولههای کربنی و گوگرد استفاده کردند.

محققان موسسه فناوری ایندیا موفق به افزایش 4 برابری ظرفیت باتری‌های یون لیتیم شدند که این کار با استفاده از ارائه نوعی آند جدید انجام شد. کامپوزیت جدیدی که این تیم تحقیقاتی ارائه کردند قادربه ارائه 1.120 میلی‌آمپر ساعت در هر گرم بعد از 10 هزار بار شارژ/دشارژ است. این باتری می‌تواند دانسیته انرژی بالایی ایجاد کرده و عمر طولانی‌تری نسبت به باتری‌های رایج داشته باشد. نتایج این پروژه در نشریه Journal of Materials Chemistry A به چاپ رسیده است.
نانولوله‌های کربنی نسبت به گرافیت مزایای بیشتری برای استفاده در آند باتری‌ها دارد. با این حال، کارایی این نانولوله‌ها در ساخت آند با مشکل کارایی روبرو است. یون‌های لیتیم در طول شارژ که وارد نانولوله می‌شوند، در طول مصرف، به صورت کامل از آن خارج نمی‌شوند، بنابراین ظرفیت این باتری‌ها بعد از مدتی دچار افت می‌شوند.
سیرپادا راگو از محققان این پروژه می‌گوید: « ما با باز کردن چند لایه از این نانولوله‌‌ها، بر این مشکل غلبه کردیم.»
نانولوله‌های باز شده مشکل گیرافتادن یون‌ها را نداشته و در عین حال، هدایت الکتریکی مناسبی دارند بنابراین برای نگهداری یون لیتیم گزینه جالبی هستند. این گروه تحقیقاتی برای بهبود ظرفیت باتری، اقدام به افزودن گروه‌های گوگرد به این لایه‌ها کردند. ظرفیت نظری گوگرد بسیار بالا (1.675 mAh/g) است بنابراین می‌توان با این کار از مزیت گوگرد نیز استفاده کرد.
یون‌های لیتیم با گوگرد نیز برهمکنش می‌دهند که این کار موجب تشکیل پلی‌سولفیدهای لیتیم می‌شود. این پلی‌سولفیدهای دارای چیدمان با نظم بالا سپس به پلی‌سولفیدهای با نظم پایین تبدیل می‌شوند که برای استفاده در باتری‌ها مناسب‌تر هستند.
در واقع این گروه تحقیقاتی از دو ساز و کار مختلف برای بهبود عملکرد باتری استفاده کردند: واکنش وارد کردن یون لیتیم از باتری یون لیتیم و واکنش ردوکس گوگرد از باتری سولفور لیتیم. پژوهشگران هر دوی این ساز و کارها را در یک باتری قرار دادند. به مدد استفاده از این دو ساز و کار، این باتری جدید بعد از 10هزار بار شارژ/دشارژ هنوز قادر به ارائه دانسیته بالایی از انرژی است.
مقالات آموزشی مرتبط