با ساخت کاتد‌های جدید؛

باتری‌های لیتیم سولفور با کارایی بالا به بازار می‌آیند

پژوهشگران سنگاپوری با استفاده از مواد نانوحفره‌ای، کاتدی برای باتری‌های لیتیم سولفور ساختند که استحکام ساختاری بالایی دارد.

کد خبر: ۸۰۴۱۹۷

سه‌شنبه - ۲۱ آبان ۱۳۹۸ / November 12, 2019

به گزارش گروه فناوری خبرگزاری دانشجو، محققان آزمایشگاه نانوبیو در موسسه آاستار سنگاپور روش جدیدی برای تولید کاتد‌های لیتیم سولفور ارائه کردند که با هزینه کم و فرآیند ساده‌تر از روش‌های رایج می‌توان کاتد برای این نوع باتری‌ها تولید کرد. این یافته محققان گامی دیگر به سوی تجاری‌سازی باتری‌های سولفور لیتیم است و می‌تواند به نیاز صنعت برای تولید انبوه این باتری‌ها پاسخ دهد.

در حالی که بسیاری از محققان باتری‌های یون لیتیم را به‌عنوان یک فناوری پیشرفته قلمداد می‌کنند که می‌تواند نیاز ادوات الکترونیکی را تامین کند؛ اما این باتری‌ها یک محدودیت بزرگ در ظرفیت ذخیره‌سازی و ایمنی دارند که این دو به دلیل ویژگی‌های ناپایداری شیمیایی در این نوع باتری‌ها است. از این رو محققان این پروژه به دنبال ساخت کاتد مناسب برای باتری‌های لیتیم سولفور هستند تا بتوانند کاتد‌های ارزان قیمتی تولید کرده و تجاری‌سازی نمایند. دانسیته انرژی تئوری سولفور بالا بوده و هزینه تولید آن نیز کم است. با توجه به فراوانی سولفور می‌توان از آن به‌عنوان گزینه‌ای مناسب برای تولید باتری‌های سولفور لیتیم یاد کرد که جایگزین باتری‌های یون لیتیم شوند.

در این پروژه محققان با استفاده از مواد کربنی اقدام به تولید نانومواد متخلخل سه‌بعدی کردند. این ساختار در حین شارژ باتری پایدار بوده و دچار فروپاشی نمی‌شود. این در حالی است که فروپاشی کاتد یکی از مشکلات این نوع باتری است که در حین شارژ رخ می‌دهد. کاتد‌های رایج معمولا دانسیته کمی داشته و حفره‌های اندکی دارند، در نتیجه عملکرد باتری را تضعیف می‌کنند.

اما کاتد جدیدی که محققان سنگاپوری تولید کرده‌اند دارای ۴۸ درصد ظرفیت بالاتر بوده و افت ظرفیت نیز در این کاتد‌ها بهبود یافته است. زمانی که سولفور به این ماده اضافه می‌شود کاتد توانایی تامین ظرفیت ۴ میلی‌آمپرساعت در هر مترمربع را دارا است.

جکی ینگ از محققان این پروژه می‌گوید: «ما روشی برای آماده‌سازی کاتد سولفور ارائه کردیم که می‌تواند روی عملکرد باتری‌های لیتیم سولفور تاثیر به‌سزایی داشته باشد. روش ما قابلیت تولید انبوه دارد و می‌تواند در ساخت باتری‌های سولفور لیتیم تاثیرگذار باشد.»