زنتک (Zentek Ltd) یکی از شرکت‌های پیشرو در حوزه فناوری نانو در کانادا، از ثبت اختراع جدیدی در حوزه آند سیلیکونی پیچیده شده با گرافن خبر داد. نتایج آزمون‌های انجام شده روی این آندها در قالب مقاله‌ای در نشریه ACS Applied Materials & Interfaces به چاپ رسیده است.
توسعه آندهای سیلیکونی پیچیده شده با گرافن
جرج فنتون، مدیرعامل زنتک درباره این فناوری می‌گوید: «ما از اینکه دکتر پوپ و همکارانش در دانشگاه واترلو را مورد حمایت قرار دادیم، بسیار خوشحالیم. نوآوری این گروه پتانسیل بهبود باتری‌های لیتیوم یون فعلی را خواهد داشت که این کار با ارتقای گرافیت به این آند سیلیکونی پیچیده شده با گرافن صورت می‌گیرد. محققان نه تنها توانستند عملکرد خوبی را با نیم سلول‌های در مقیاس آزمایشگاهی نشان دهند، بلکه این عملکرد با کاتدهای تجاری فسفات آهن لیتیوم نیز تأیید شد که نشان می‌دهد این فناوری می‌توانند راه‌حلی برای تقویت فناوری‌های باتری موجود باشند. ما مشتاقانه منتظر ادامه حمایت خود از تحقیق و توسعه آنها هستیم تا به طور بالقوه این فناوری را به بازار عرضه کنیم. این شرکت مذاکراتی را با یک شریک صنعتی بالقوه آغاز کرده است.»
ویژگی‌های کلیدی آند سیلیکونی پیچیده شده با گرافن عبارتند از: در بارگذاری جرمی عملی ۲٫۵ میلی‌گرم بر سانتی‌متر مربع، الکترود به ۲٫۰۴ میلی‌آمپر ساعت بر سانتی‌متر مربع دست یافت و ۷۹ درصد از این ظرفیت را پس از ۲۰۰ چرخه در برابر نیم سلول لیتیومی حفظ کرد.
هنگامی که این فناوری با یک کاتد تجاری لیتیوم فسفات آهن جفت شد، باتری کاملاً مونتاژ شده ۹۳٫۳٪ از ظرفیت اولیه خود را در ۱۰۰ سیکل حفظ کرد.
دکتر پوپ می‌افزاید: «سیلیکون آماده جایگزینی گرافیت به‌عنوان ماده آند غالب در باتری‌های Li-ion فعلی و نسل آینده است. با این حال، سیلیکون بیش از ۳۰۰٪ در هنگام شارژ و دشارژ باتری منبسط می‌شود که تلاش‌های تجاری‌سازی محدودی دارد. آزمایشگاه ما، از طریق تلاش‌های مداوم با حمایت زنتک و شورای تحقیقات علوم طبیعی و مهندسی کانادا، یک روش بهبودیافته را برای فعال کردن آندهای با ظرفیت بالا و چرخه بالا با کپسوله کردن آنها در یک پوسته گرافن محافظ و پیچیده شده با استفاده از یک خشک کردن اسپری ساده ایجاد کرده است. رویکردی که اغلب برای تولید بیشتر پودرهای خشک استفاده می‌شود. ما مشتاقانه منتظر ادامه همکاری خود با زنتک هستیم که امیدواریم به زودی به یک فناوری تجاری آند غالب و تجاری منجر شود.»
زنتک، همراه با کمک‌های مالی شورای تحقیقات علوم طبیعی و مهندسی کانادا (NSERC)، تحقیق و توسعه این آند سیلیکونی جدید پیچیده شده با گرافن را تامین مالی کرده است.
