چگونه در مورد باتری های نانو لیتیوم؟

نانومواد برای بهبود عملکرد الکتروشیمیایی مواد آند باتری یون لیتیوم با اثرات آشکار استفاده می شوند. نانومواد مورد استفاده در باتری های یون لیتیوم، اگرچه برای الکترودهای با تغییرات حجم زیاد در هنگام شارژ و تخلیه، می توان مشکل پودر کردن الکترود را تا حد زیادی کاهش داد و ویژگی های چرخه الکترودها با ابعاد بزرگتر به طور قابل توجهی بهبود می یابد.

جیانیو هوانگ از آزمایشگاه ملی ساندیا در ایالات متحده و تیم تحقیقاتی او ادعا کردند که کوچکترین باتری یون لیتیوم جهان را که تحت میکروسکوپ الکترونی پروجکشن در مرکز فناوری نانو است القاگر (CINT) ساخته شده بود، با موفقیت توسعه داده اند. از.

آند باتری نانولیتیوم شامل یک نانوسیم دی اکسید قلع به قطر ۱۰۰ نانومتر و طول ۱۰ میکرومتر است که تنها ۱/۷۰۰۰مین موی انسان است. نانو باتری همچنین از یک کاتد اکسید کبالت لیتیوم به طول ۳ میلی متر و یک الکترولیت مایع یونی تشکیل شده است. ، تکمیل "مونتاژ" در زیر میکروسکوپ الکترونی پروجکشن.

توسعه دهندگان در اصل امیدوار بودند که از آن برای درک عمیق تغییرات ساختار اتمی باتری های لیتیوم در حین شارژ و تخلیه استفاده کنند، تا راه هایی برای بهبود قدرت خروجی و چگالی انرژی باتری های لیتیوم یون پیدا کنند. در مطالعه، آن ها به طور غیرمنتظره ای کشف کردند که طول نانوسیم های دی اکسید قلع در طول فرایند شارژ تقریباً دو برابر شده است، به جای عرضی که همان طور که قبلاً پیش بینی می شد کشیده شده است. چنین یافته هایی می تواند به بهبود برنامه ریزی باتری لیتیوم کمک کند و از مدارهای کوتاه داخلی که می توانند عمر باتری را کوتاه کنند جلوگیری کند.

این مطالعه تغییراتی را که قبلا ناشناخته بود در آند باتری نانولیتیوم قبل و بعد از شارژ پیدا کرد.

جیانیو هوانگ که مسئول پروژه تحقیقاتی است، گفت که روش ساخت باتری فوق مینیاتوری که آنها توسعه دادند می تواند تحقیقات بیشتری را در مورد ساخت میکرو باتری ها تحریک کند، تا درک جامع تری از مکانیسم هایی که عملکرد باتری و قابلیت اطمینان را کنترل می کنند، داشته باشد. باتری های یون لیتیوم مبتنی بر نانوسیم در چگالی بار و کارایی انرژی در مقایسه با باتری های لیتیوم موجود به طور قابل توجهی بهبود خواهند یافت. در آینده ممکن است خودروهای هیبریدی، نوت بوک ها، تلفن های همراه و دیگر محصولات باتری لیتیوم بهره مند شوند.

از آنجا که بیشتر تحقیقات نانومواد در حال حاضر در مرحله آزمایشگاهی قرار دارد، نانومواد مستعد آگلومراسیون هستند. بنابراین نحوه تهیه نانوذرات با اندازه ذرات قابل کنترل و حل مشکل آگلومراسیون این ذرات در حین نگهداری و حمل و نقل نیاز به تحقیقات بیشتری دارد.