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

  • گالری چند رسانه ای نانو

  • تجهیزات فناوری نانو

  • صنعت و بازار

  • باشگاه نانو

تولید نانوساختاری که سرعت شارژ باتری‌ها را افزایش می‌دهد

موضوع : علم و پژوهش کلمات کلیدی : مواد نانوساختار - باتری - باتری یون لیتیوم تاریخ خبر : 1396/03/21 تعداد بازدید : 578

یک تیم تحقیقاتی از فرانسه و لهستان موفق به تولید نانوساختار ترکیبی از لیتیم و اکسید تیتانیوم شده‌است که می‌تواند عملکرد باتری‌های یون لیتیم را تقویت کند.

یک باتری با عملکرد بالا نیازمند مواد پیشرفته‌ای است که بتواند الکترودهایی با قدرت انتقال الکترونیک و یونی بالا داشته باشد. در باتری‌های یون لیتیم قابل شارژ، در حین شارژ/دشارژ، یون‌های لیتیم میان آند و کاتد به حرکت در می‌آیند.
در باتری‌های یون لیتم یک کاتد از جنس اکسید کبالت لیتیم و یک آند از جنس کربن قرار دارد. اما با کوچکتر شدن باتری‌ها و نیاز به افزایش سرعت آن‌ها، باید اصلاحاتی در ساختار این باتری‌ها اتفاق افتد.
مواد آندی و کاتدی یکی از موضوعات تحقیقات محققان در سراسر جهان بوده است. میکروبلورهای ( Li4Ti5O12 LTO) به دلیل پایداری بالا و توانایی انجام واکنش‌های چرخه‌ای یکی از گزینه‌های مناسب برای ساخت آند در این باتری‌هاست، اما هدایت یونی و الکترونیکی این ماده پایین است.
اخیراً مقاله‌ای در نشریه nature communications به چاپ رسیده است که در آن محققان فرانسوی و لهستانی با LTO نانوساختار ترکیبی تولید کرده‌اند که می‌تواند سرعت شارژ را در باتری‌ها افزایش دهد.
این آند نانوساختار با روش حلال گرمایی ساخته شده‌است که در آن از اعمال گرما و فشار به یک محلول حاوی لیتیم و نمک تیتانیوم استفاده می‌شود. سنتز نانوساختارهای LTO پیش از این در مقالات گزارش شده‌است، اما بیشتر این روش‌ها گرانقیمت بوده و برای تولید انبوه مناسب نیستند. این گروه تحقیقاتی روشی ارزان با قابلیت تولید انبوه ارائه کردند که می‌تواند برای تولید انبوه باتری‌های تجاری مورد استفاده قرار گیرد.
این نانوساختار می‌تواند ظرفیت 170 میلی‌آمپرساعت در هر گرم را بعد از 1000 بار شارژ/دشارژ با نرخ جریان 50C را داشته باشد که بسیار به رقم ظرفیت تئوری این ماده، 175، نزدیک است.
این گروه معتقداند که ترکیب نانوساختار، میکروساختار و ساختار غیراستوکیومتری موجب شده تا LTO آن‌ها دارای خواص الکتروشیمیایی ویژه‌ای باشد.
در نهایت می‌توان گفت که این روش جدید ساده، ارزان و با قابلیت تولید انبوه بوده و دارای ساختار سلسله مراتبی نانومقیاس است که موجب بروز عملکرد الکتروشیمیایی ویژه‌ای در این ماده شده‌است. استفاده از این ماده می‌تواند سرعت شارژ را در باتری‌ها افزایش دهد.
مقالات آموزشی مرتبط