ساخت نانوالکترود خودترمیم شونده برای باتری یون لیتیم
ساخت نانوالکترود خودترمیم شونده برای باتری یون لیتیم
پژوهشگران با اعمال پوشش پلیمری روی الکترودها موفق به ساخت الکترودی با قابلیت خودترمیم شوندگی شدند. این الکترود با استفاده از نانوکامپوزیت پلیمری رسانا پوشش داده شده‌است که می‌توان از آنها در باتری‌های یون لیتیم استفاده کرد.
http://news.stanford.edu/news/2013/n...ttery_news.jpg
یک تیم تحقیقاتی از دانشگاه استنفورد موفق به ساخت اولین باتری خود ترمیم‌شونده شده‌است. با این یافته اخیر می‌توان منتظر نسل جدیدی از باتری‌های یون لیتیم برای خودروها، تلفن‌های همراه و دیگر ادوات الکترونیکی بود.
محققان این پروژه می‌گویند راز موفقیت این پژوهش در این نکته نهفته است که از یک پلیمر ارتجاعی برای پوشش‌دهی سطح الکترود استفاده میشود؛ بنابراین زمانی که در اثر کارکردن ترک روی این الکترود ایجاد میشود پلیمر ارتجاعی می‌تواند خود را ترمیم کند. نتایج این پژوهش در نشریه Nature Chemistry به چاپ رسیده است.
چو وانگ از محققان این پژوهش می‌گوید: خودترمیمی یک ویژگی بسیار مهم برای طول عمر حیوانات و گیاهان محسوب میشود. بنابراین ما سعی کردیم تا این ویژگی را در باتری یون لیتیم ایجاد کنیم.
این گروه تحقیقاتی برای ایجاد خاصیت رسانایی در پلیمر، به آن نانوذراتی از جنس کربن اضافه کردند. باو از محققان این پروژه می‌گوید: ما دریافتیم که الکترودهای سیلیکونی در صورت داشتن پوشش خودترمیم شونده پلیمری 10 برابر طول عمر بیشتری نسبت به الکترودهای بدون پوشش خواهند داشت. یی چوی استادیار دانشگاه استنفورد می‌گوید: ظرفیت ذخیره‌سازی انرژی در این باتری در حد و اندازه‌های باتری‌های تجاری است؛ با این حال ما به دنبال افزایش این ظرفیت هستیم. این باتری می‌تواند تا 100 بار شارژ/دشارژ شود بدون این‌که عملکرد آن دستخوش تغییر محسوسی گردد.
چوی می‌افزاید: ما هنوز با شرایط ایده‌آل فاصله داریم؛ این باتری باید بتواند تا 500 بار شارژ/دشارژ برای تلفن‌های همراه و 3000 بار شارژ/دشارژ برای خودروها دوام کافی را داشته باشد.
پژوهشگران در سراسر جهان در حال رقابت برای افزایش قدرت ذخیره انرژی در الکترود منفی باتری‌ها هستند؛ غایت آرزوی آنها این است که عملکرد باتری را افزایش داده و وزن را کاهش دهند. روش‌های متعددی ارائه شده که برخی سمی بوده و برخی پرهزینه است. این گروه تحقیقاتی با افزودن نانوذرات به پلیمر و پوشش دادن الکترود با پلیمر رسانا موفق شدند عملکرد مکانیکی الکترود را بهبود دهند. ایجاد خاصیت خودترمیم شوندگی بدون کاهش ظرفیت باتری موفقیت بزرگی است که محققان این پروژه به آن دست یافتند.
منبع: Stanford and SLAC scientists invent self-healing battery electrode؛ ستاد ویژه توسعه فناوری نانو
