پنج شنبه، ۳۱ خرداد، ۱۴۰۳ | Thursday, 20 June , 2024

بهبود عملکرد باتری های لیتیم با ترکیب سیلیکون و گرافن

نسخه قابل پرینت
کد خبر:937
جمعه، ۱۴ خرداد، ۱۳۹۵ | 12:32

بر اساس فناوری جدید محققان دانشگاه ایالتی کانساس، ترکیب سیلیکون و گرافن می‌تواند عملکرد آندهای باتری یون لیتیم را بهبود دهد و به گفته آنها، این فناوری را می‌توان به تولید انبوه رساند.

به گزارش دیده یان علم ایران، محققان اظهار کردند با این روش می‌توان دانسیته توان باتری را افزایش داد. برای این کار پژوهشگران الکترودی طراحی کردند که در آن از ترکیب گرافن و سیلیکون استفاده شده‌ است.

محققان دانشگاه ایالتی کانساس، الکترودهای اکسی کارباید سیلیکون ساختند که هم مزیت گرافن و هم سیلیکون را یکجا دارد. این الکترود برای استفاده در باتری یون لیتیم می‌تواند مورد استفاده قرار گیرد و درصورت استفاده در آن، دانسیته توان سیستم سه برابر افزایش می‌یابد.

معمولا از سیلیکون و گرافن برای ساخت الکترود استفاده می‌شود اما الکترودهای سیلیکونی به سادگی دچار زوال ساختاری می‌شوند و گرافن نیز دارای محددیت مساحتی است.
الکترود کارباید سیلیکون دارای سیلیکون و گرافن به‌طور هم‌زمان است و می‌توان آن را به تولید انبوه رساند.

این گروه تحقیقاتی سیلیکون اکسی کارباید را که به‌صورت ذرات شیشه‌ای است در ماتریکس اکسید گرافن قرار دادند. اکسید گرافن به‌صورت شیمیایی اصلاح شده و در نهایت آندی با عملکرد بالا به دست می‌آید.

ساختار نهایی بدست آمده دارای منافذ ریزی در مقیاس اتمی است. زمانی که آند گرم می‌شود، رزین سیلیکونی دچار تغییر ساختار شده و به‌صورت سه بعدی بسط می‌یابد. این منافذ اجازه بسط سیلیکون را می‌دهد و در عین حال وزن نهایی باتری ۱۰ درصد کاهش می‌یابد.

این گروه تحقیقاتی امیدوار است که بتوانند این باتری را به‌صورت انبوه تولید کند. آن‌ها درصدد مطالعه استفاده صنعتی و تجاری از این باتری هستند. این الکترودها ظرفیت ۶۰۰ میلی‌آمپر در هر ساعت برای هر گرم الکترود را دارا هستند.

گورپیت سینگ از محققان این پروژه می‌گوید: «باتری‌های قابل شارژ از الکترودهای گرافنی و سیلیکونی می‌توانند برای خودروهای الکتریکی مناسب باشند.»

مطالب مرتبط

بهینه‌سازی فرایند انجماد تخمک به کمک میدان مغناطیسی و نانوذرات

رهیافت جدید محقق ایرانی دانشگاه میشیگان برای درمان «ام اس» و «پارکینسون» با کمک «نانوذرات»

موفقیت محقق ایرانی در تولید بانداژ ضدعفونت با عصاره حنا و نانوالیاف

صرفه‌جویی ۲۵ میلیون دلاری با تولید نانوداروی ضدسرطان

نظر دهید

* نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند

سرخط خبرها