با هدف توسعه فناوری؛
به گزارش گروه دانشگاه خبرگزاری دانشجو، شرکت بی‌ام‌دبلیو (BMW) و سیلا نانوتکنولوژیز (Sila Nanotechnologies) همکاری مشترکی برای توسعه فناوری آند سیلیکونی برای بهبود باتری‌های یون لیتیم آغاز کردند.
به‌صورت رایج، باتری‌های یون لیتیم از آند، کاتد و الکترولیت تشکیل شده است که در زمان شارژ بودن باتری، یون لیتیم در آند ذخیره می‌شود و در هنگام استفاده از باتری، یون لیتیم آزاد می‌شود تا به کاتد باز گردد.
در طول سال‌های گذشته محققان روی بهبود توانایی کاتد در جذب و رهاسازی یون لیتیم کار کرده‌اند. آند باتری‌های یون لیتیم از جنس گرافیت بوده و یون‌های لیتیم در میان لایه‌های آن نفوذ می‌کنند. ظرفیت گراویمتریک آند‌های گرافیتی ۳۷۲ میلی‌آمپرساعت بر گرم است در حالی که در سیلیکون این رقم ۴۲۰۰ میلی‌آمپرساعت بر گرم است. مشکل سیلیکون، تورم آن است، به‌طوری که حجم آن در اثر استرس ۴۰۰ درصد افزایش یافته و ترک‌هایی روی آن ایجاد می‌شود.
برای حل این مشکل شرکت سیلا نانوتکنولوژیز از نانوذرات متخلخل استفاده کرده است. وجود حفره‌های درون این نانوذرات موجب می‌شود تا افزایش حجم در حین نفوذ یون لیتیم به حداقل برسد. در حال حاضر سیلا موفق به ساخت اولین محصول حاوی آند سیلیکونی شده است که ضمن داشتن عمر طولانی، تورم بسیار کمی را تجربه می‌کند. شرکت سیلا قصد دارد تا با همکاری شرکت BMW اقدام به تجاری‌سازی این محصول کرده و آن را به بازار عرضه کند.
براساس اطلاعات منتشر شده توسط شرکت سیلا، این فناوری می‌تواند فرآیند تولید باتری را تسهیل کرده و نسل جدیدی از باتری‌ها را به بازار عرضه کند. با استفاده از این فناوری می‌توان توان ذخیره‌سازی باتری را افزایش داد. همچنین امکان تولید انبوه آن نیز وجود دارد.
باتری‌های یون لیتیم در حال حاضر در بسیاری از ادوات پیرامون ما قرار دارند. آن‌ها می‌توانند انرژی مورد نیاز خودروها، تلفن‌های همراه، لپ‌تاپ و ادوات الکترونیکی را تأمین کنند. در حال حاضر میزان ذخیره‌سازی انرژی در این فناوری با محدودیت روبرو است که با استفاده از این فناوری جدید می‌توان آن را رفع کرد.
به‌صورت رایج، باتری‌های یون لیتیم از آند، کاتد و الکترولیت تشکیل شده است که در زمان شارژ بودن باتری، یون لیتیم در آند ذخیره می‌شود و در هنگام استفاده از باتری، یون لیتیم آزاد می‌شود تا به کاتد باز گردد.
در طول سال‌های گذشته محققان روی بهبود توانایی کاتد در جذب و رهاسازی یون لیتیم کار کرده‌اند. آند باتری‌های یون لیتیم از جنس گرافیت بوده و یون‌های لیتیم در میان لایه‌های آن نفوذ می‌کنند. ظرفیت گراویمتریک آند‌های گرافیتی ۳۷۲ میلی‌آمپرساعت بر گرم است در حالی که در سیلیکون این رقم ۴۲۰۰ میلی‌آمپرساعت بر گرم است. مشکل سیلیکون، تورم آن است، به‌طوری که حجم آن در اثر استرس ۴۰۰ درصد افزایش یافته و ترک‌هایی روی آن ایجاد می‌شود.
برای حل این مشکل شرکت سیلا نانوتکنولوژیز از نانوذرات متخلخل استفاده کرده است. وجود حفره‌های درون این نانوذرات موجب می‌شود تا افزایش حجم در حین نفوذ یون لیتیم به حداقل برسد. در حال حاضر سیلا موفق به ساخت اولین محصول حاوی آند سیلیکونی شده است که ضمن داشتن عمر طولانی، تورم بسیار کمی را تجربه می‌کند. شرکت سیلا قصد دارد تا با همکاری شرکت BMW اقدام به تجاری‌سازی این محصول کرده و آن را به بازار عرضه کند.
براساس اطلاعات منتشر شده توسط شرکت سیلا، این فناوری می‌تواند فرآیند تولید باتری را تسهیل کرده و نسل جدیدی از باتری‌ها را به بازار عرضه کند. با استفاده از این فناوری می‌توان توان ذخیره‌سازی باتری را افزایش داد. همچنین امکان تولید انبوه آن نیز وجود دارد.
باتری‌های یون لیتیم در حال حاضر در بسیاری از ادوات پیرامون ما قرار دارند. آن‌ها می‌توانند انرژی مورد نیاز خودروها، تلفن‌های همراه، لپ‌تاپ و ادوات الکترونیکی را تأمین کنند. در حال حاضر میزان ذخیره‌سازی انرژی در این فناوری با محدودیت روبرو است که با استفاده از این فناوری جدید می‌توان آن را رفع کرد.
ارسال نظرات