الکترودهای خودترمیم شونده در خدمت باتری‌های سیلیکونی

باتری‌های یون لیتیم فناوری استاندارد در حوزه باتری‌های قابل شارژ محسوب می‌شوند، هرچند آسیب در امان نیستند. در این باتری‌ها از الکترود کربنی دارای بار منفی استفاده می‌شود؛ الکترودهای سیلیکونی دانسیته انرژی بالاتری دارند، اما بسط و گسترش سیلیکون در هر چرخه از شارژ/دشارژ موجب می‌شود تا الکترودهای سیلیکونی دچار آسیب ساختاری شوند.
محققان دانشگاه ایلینویز راهبردی برای مقابله با این مشکل ارائه کردند. یکی از راهبردهایی که می‌تواند در این مسیر مفید واقع شود، استفاده از الکترودهایی با قابلیت التیام خودبه‌خودی است. در این الکترودها مواد رسانا درون میکروکپسول قرار داده می‌شود. زمانی که الکترود بسط پیدا کرد، میکروکپسول منفجر شده و محتویات خود را رهاسازی می‌کند.
محققان دانشگاه ایلینویز روی ساخت چنین الکترودهایی کار می‌کنند؛ الکترودهایی که در آنها نانوذرات سیلیکونی میان اجزای پلیمر، اتصال به وجود می‌آورند. آزمون‌های اولیه نشان داد که الکترودهای سیلیکونی که از این فناوری بهره‌مند هستند، از پایداری بالایی بعد از چند صد بار شارژ/دشارژ برخوردار خواهند بود.
وجود دندریت‌ها موجب آتش‌سوزی در باتری‌ها می‌شود. هر چند که دندریت‌ها در الکترولیت‌های سیال به وجود می‌آیند، اما محققان دریافتند که فقدان یکنواختی موجب هسته‌زایی در الکترولیت‌ها و تشکیل دندریت می‌شود. اخیراً محققان مؤسسه فناوری ماساچوست نشان دادند که سطح الکترولیت بسیار صاف می‌تواند مانع از تشکیل دندریت شود.
البته محققان در حال کار روی این نوع الکترولیت هستند تا دریابند که تولید انبوه آن مقرون به صرفه است یا نه. در صورتی که این فناوری قابلیت تولید انبوه قیمت و ارزان را داشته باشد، می‌توان منتظر تولید باتری‌های یون لیتیم جامد برای استفاده در خودروهای الکتریکی بود.
دو قرن از اختراع اولین باتری‌های مدرن، پیل‌های ولتائیک، می‌گذرد. طی این دو قرن دانشمندان همیشه به دنبال توسعه فناوری باتری‌ها بودند تا عملکرد آنها را بهبود دهند.