ستاد ویژه توسعه فناوری نانو

نانوخمیری که عمر باتری یون لیتیم را افزایش می‌دهد

یک مؤسسه تحقیقاتی در تایوان موفق به ساخت خمیری شده که روی سطح الکترود باتری یون لیتیم قرار می‌گیرد و موجب افزایش طول عمر باتری می‌شود. این خمیر با ایجاد یک لایه نانومقیاس روی الکترود، از آن محافظت می‌کند.

مؤسسه تحقیقات فناوری صنعتی تایوان (ITRI) اعلام کرد که محصول جدید آن‌ها موسوم به ChemSEI-Linker که نوعی خمیر است، می‌تواند طول عمر باتری‌های یون لیتیم را تا 70 درصد افزایش دهد. ITRI همچنین اعلام کرد که این فناوری، یک فناوری سبز بوده و موجب تسهیل بازیافت سل‌های یون لیتیم می‌شود.
محققان این مرکز اقدام به مهندسی خمیر جدید کردند. این خمیر زمانی ساخته شد که محققان به بررسی الکترودهای باتری‌های یون لیتیم پرداختند و دریافتند که اتصالات ضعیف، یکی از دلایل خرابی این باتری‌ها است. پژوهشگران با مطالعه عملکرد باتری‌هایی که طول عمر بیشتری داشته و دچار نقص نشدند دریافتند که تشکیل دندریت از عوامل اصلی آتش گرفتن باتری‌هاست.
این محصول موجب می‌شود تا رابط الکترولیت-جامد (SEI) تشکیل نشود و به جای آن لایه‌ای که ضخامت نانومتری دارد، شکل بگیرد. این لایه جدید در حین شارژ شدن مانع از تشکیل تک لایه‌های اکسیدی از جنس آلومینیوم می‌شود.
ChemSEI-Linker ساختار ترکیبی داشته و در آن از مواد پلیمری با اتصال‌‌دهنده‌های سیلان، افزودنی رسانا و مواد معدنی یون فلزی استفاده شده‌است. این لایه محافظ روی سطح مواد الکترودی تشکیل می‌شود. آزمون‌های انجام شده روی این فیلم نشان می‌دهد که با وجود این لایه نازک، فشار کمتری روی الکترودها وارد می‌شود.
این فیلم به‌گونه‌ای طراحی شده که فشار روی بخش‌های مختلف باتری نظیر مواد فعال الکترود، افزودنی‌های رسانا و اتصال دهنده‌ها را به حداقل برساند.