نانوساختار آلومینیومی برای افزایش عمر باتری‌ها
محققان با استفاده از نانوساختاری که به صورت تصادفی در آزمایشگاه ساخته شد، موفق به بهبود عملکرد باتری‌های یون لیتیم شدند. این باتری‌ها عمر بیشتری نسبت به همتایان فعلی خود دارند.
به گزارش پایگاه خبری فناوری اطلاعات ایران از ایسنا، پژوهشگران مؤسسه فناوری ماساچوست (MIT) موفق به ارائه روشی برای بهبود عملکرد باتری‌های یون لیتیم شدند. این گروه از نانوذرات فلزی سنتز شده که به صورت اتفاقی ساخته شدند برای حل مشکل قدیمی باتری‌ها استفاده کردند. این گروه تحقیقاتی نشان دادند استفاده از این نانوذرات می‌تواند عمر باتری‌ها را افزایش دهد.
چندی قبل پژوهشگران دریافتند که دلیل اصلی از دست رفتن ظرفیت باتری‌های یون لیتیم در طول فرآیند شارژ/دشارژ، تورم و چروکیدگی الکترودهای گرافیتی آن است. زمانی که الکترون از الکترودها خارج شده و وارد الکترود دیگر می‌شود موجب تورم یک الکترود و چروکیدگی دیگری می‌شود.
مشکل تورم الکترود گرافیت در باتری‌ها یک مشکل قدیمی است. آلومینیوم یکی از گزینه‌های جایگزین در ساخت باتری‌هاست اما این فلز نیز به شدت متراکم می‌شود. محققان این پروژه درصدد استفاده از نانوذرات آلومینیوم برآمدند. آن‌ها اسید سولفوریک و تیتانیوم اکسی‌سولفونات را روی نانوذرات آلومینیوم به عنوان پوشش قرار دادند.
این گروه به طور تصادفی یک نمونه آلومینیوم را به مدت چند ساعت درون حمام قرار دادند که موجب تشکیل ساختار هسته‌ای – پوسته‌ای شد که در آن آلومینیوم به عنوان هسته و دی‌اکسید تیتانیوم به عنوان پوسته تشکیل شد. مزیت این ساختار جدید آن بود که آلومینیوم امکان متورم شدن و چروکیده شدن را پیدا کرد بدون این که به ساختار الکترود آسیب وارد شود.
حوزه باتری‌های یون لیتیم به شدت به چنین فناوری نیاز داشت. با این نانوساختار جدید امکان افزایش تعداد دفعات شارژ/دشارژ فراهم شده و عمر باتری به شدت افزایش می‌یابد. مدت‌هاست که فناوری‌های مختلفی نظیر باتری‌های کربنی و ابرخازن‌ها بازار باتری‌های یون لیتیم را تهدید می‌کنند. این فناوری جدید می‌تواند به تثبیت جایگاه باتری‌های یون لیتیم کمک کند.
الون ماسک، کارآفرین مشهور کانادایی و مالک شرکت‌هایی نظیر تسلا و پیپل، معتقد است که به زودی فناوری‌های جدیدی می‌تواند موجودیت باتری‌های یون لیتیم را به خطر اندازد.
