ظرفیت باتری‌های یون سدیم افزایش می‌یابد

به گزارش گروه دانشگاه خبرگزاری دانشجو، باتری‌های یون سدیم (SIB) به دلیل مزایای فراوان و هزینه کم توجه زیادی را به خود جلب کرده است. الکترود‌هایی با قابلیت ذخیره سازی Na+ و پایداری بالا در حین شارژ/ دشارژ برای بهبود چگالی انرژی در این باتری‌ها حیاتی هستند.

اخیراً گروه لی ژیانفنگ و گروه ژنگ کیونگ از موسسه فیزیک شیمیایی دالیان (DICP) آکادمی علوم چین (CAS)، ساز و کار جدیدی برای ذخیره انرژی در الکترود باتری‌های سدیم/لیتیوم پیشنهاد کردند. نتایج کار آن‌ها در مجله Angewandte Chemie International منتشر شد.

محققان این پروژه یک کامپوزیت FeP مرجانی شکل ساختند که با نانوذرات FeP مزین شده و کل این ترکیب روی چارچوب کربن سه‌بعدی دوپه شده با نیتروژن (FeP@NC) پراکنده شده است. کامپوزیت FeP@NC مرجانی دارای یک مسیر انتقال بار کوتاه‌تر و یک شبکه کربنی تقویت‌شده N با رسانایی بالاتر بود که سینتیک انتقال بار این کامپوزیت را بهبود بخشیده است.

با توجه به چارچوب کربنی دوپ شده بسیار پیوسته و لایه کربنی حاوی نانوذرات FeP، SIB با کامپوزیت FeP@NC عملکرد شارژ/دشارژ بسیار پایداری را از خود به نمایش گذاشت.

از همه مهمتر، ترکیب تحقیقات الکتروشیمیایی و مشخصه‌یابی میکروسکوپ الکترونی درجا، عملکرد این فناوری را و تاثیر آن بر افزایش ظرفیت را تأیید کرد. اثر افزایش ظرفیت در جریان‌های کوچک بیشتر مشهود بود.

آن‌ها دریافتند که نانوذرات FeP در طی چرخه اول یک فرآیند پالایش و ترکیب مجدد را طی کرده و این موضوع منجر به افزایش تدریجی درجه گرافیتیزه شدن و مغناطیس‌سازی رابط کاربری شد و همچنین سایت‌های فعال‌تری را برای ذخیره سازی Na+ ایجاد کرد و به افزایش ظرفیت باتری کمک کرد. پدیده افزایش ظرفیت همچنین می‌تواند به باتری‌های لیتیوم یونی (LIBs) نیز تعمیم یابد.