با تلاش یک تیم تحقیقاتی؛

طراحی جدید کاتد عملکرد نسل آینده باتری‌ها را بهبود می‌بخشد

یک تیم تحقیقاتی مفهوم جدیدی را برای کاتد مورد استفاده در باتری‌های لیتیم گوگرد (Li-S) تعریف کرده است که نسل جدید باتری‌های آینده را رقم خواهد زد.

کد خبر: ۸۹۸۱۴۸

جمعه - ۲۸ آذر ۱۳۹۹ / December 18, 2020

به گزارش خبرنگار فناوری خبرگزاری دانشجو، باتری‌های لیتیم-گوگرد باتری‌های قابل شارژی هستند که در آن از آند لیتیمی و کاتد گوگرد برای ذخیره‌سازی الکتریسیته استفاده شده است. این نوع باتری‌ها به دلیل چگالی انرژی بالاتر، وزن کمتر و قیمت پایین‌تر در مقایسه با باتری‌های لیتیم-یون، جایگزین مناسبی برای این نوع باتری‌ها هستند.

درواقع، باتری‌های لیتیم-گوگرد به طور بالقوه تراکم انرژی بیش از ۵۰۰ وات بر کیلوگرم را ارائه می‌دهند که به طور قابل توجهی بهتر از باتری‌های لیتیم-یونی است که به حد مجاز خود یعنی ۳۰۰ وات بر کیلوگرم می‌رسند. این تراکم انرژی بالاتر به این معناست که باتری لیتیم-گوگرد انرژی مورد نیاز یک وسیله نقلیه برقی را برای ۶۰۰ تا ۸۰۰ کیلومتر تامین می‌کند، در حالی که باتری لیتیم-یونی انرژی این وسیله نقلیه را فقط برای ۴۰۰ کیلومتر تامین می‌کند.

با این همه، هنوز فاصله زیادی بین تحقیقات آزمایشگاهی و تجاری‌سازی این فناوری در مقیاس صنعتی وجود دارد. زیرا در این باتری‌های نشتی تدریجی مواد فعال از کاتد و خوردگی لیتیم موجب کم شدن عمر این نوع باتری‌ها می‌شود. از دیگر معایب این باتری‌ها می‌توان به کاهش میزان الکترولیت باتری در حین کار کردن اشاره کرد. در همین راستا، تیم تحقیقاتی چینی با همکاری با محققان بین‌المللی مفهوم جدیدی برای طراحی کاتد در این نوع باتری‌ها برای بهتر شدن عملکرد آن ارائه دادند.

این تیم از میکروفورس به عنوان میزبانی استفاده کردند که می‌تواند گوگرد را به طور یکنواخت در خود جا دهد. مناطق فعال فراوانی در داخل این میزبان تعبیه شده که پلی‌سولفید را محکم جذب و از خوردگی فلز لیتیم جلوگیری می‌کند. با این کار، کاتد گوگرد در باتری‌های لیتیم-گوگرد به شکل دیگری طراحی می‌شوند و با این کار چگالی انرژی باتری افزایش می‌یابد و با این کار تحولی در صنعتی شدن باتری‌های لیتیم-گوگرد ایجاد می‌شود.