پودر ویژه الکترود باتری برای مقابله با کارافتادگی ناگهانی ابداع شد

محققان دانشگاه رایس راه حل امیدوارکننده ای را برای مقابله با خرابی باتری های لیتیومی ارائه کرده اند که مبتنی بر استفاده از نوعی پودر برای مقابله با خرابی ناگهانی آن است.

به گزارش مهر به نقل از نیواطلس، یک نوار باریک متشکل از پودر ریز میتواند بر روی سطوح الکترود قرار داده شود تا از تشکیل دندریت های مخرب کاتد و آند جلوگیری کند.

باتری های لیتیومی دارای معماری مناسبی هستند. با این حال یکی از مشکلاتی که باتری های مذکور را به طور ناگهانی از کار می اندازد، تشکیل زائده های شاخک مانندی مانند به نام دندریت است که به سرعت باعث خرابی باتری می شود. دانشمندان دانشگاه رایس راه حل مناسبی را برای حل این مشکل در قالب تولید پودرهای ریز ارائه کرده اند که بر روی سطوح الکترود مالیده می شود تا بقای آن ها را تضمین کند.

در باتری های لیتیومی میتوان گرافیت مورد استفاده به عنوان آند در قالب یکی از دو الکترود باطری لیتیومی را با فلز لیتیوم خالص جایگزین کرد. این ماده دارای چگالی انرژی بسیار بالایی است و میتواند شارژ سریع باتری ها و افزایش ده برابری ظرفیت آنها را تضمین کند، ولی کارکرد قابل اعتماد آن ها در بازه های زمانی طولانی تا به حال ممکن نشده است.

با استفاده مداوم از هر باتری، دندریت ها روی آند آن ها تشکیل یافته و این امر باعث اتصال کوتاه، از کار افتادن یا آتش گرفتن باتری می شود. راه حل مناسب پاک سازی اولیه سطح آند و استفاده از پودری متشکل از فسفر و گوگرد است. این باعث می شود که پودر با آند فلزی لیتیوم واکنش داده و یک لایه محافظ ظریف تشکیل دهد که انرژی سطح آنرا تغییر می دهد.

استفاده از این روش هم طول عمر باتری را بیشتر می کند و هم تا ۷۰ درصد به ظرفیت شارژ آن اضافه می کند. افزایش هشت برابری عمر آند مزیت دیگر استفاده از این روش است. تسهیل روند ساخت باتری های با ظرفیت بالا نیز مزیت دیگر این روش است.