به گزارش دیجیاتو، محققان با شست وشوی کاتد باتری ها با محلولی خاص، به افزایش عمر و عملکرد باتری ها دست پیدا کردند.
تیمی از محققان روش جدیدی برای بهبود عملکرد و طول عمر باتری های مورد استفاده در وسایل الکترونیکی و وسایل نقلیه مختلف ایجاد کرده اند. افزایش چگالی انرژی و دوام سلول های باتری، به ویژه آن هایی که دارای کاتدهای غنی از نیکل هستند، یک چالش بزرگ برای شرکت های باتری سازی است. تکنیک جدید محققان که شامل شستن و پوشاندن کاتدهای باتری با یک محلول خاص است، راه حل مناسبی برای این مسائل محسوب می شود.
براساس مقاله منتشرشده در نیچر، تیمی از محققان دانشگاه هانیانگ کره جنوبی، برای دوام سلول های باتری یک راه حل ساده و درعین حال مؤثر ابداع کردند. آنها کاتد باتری ها را با آبی که حاوی یون های کبالت (Co) است، شست وشو دادند. این فرایند لیتیوم اضافی را از سطح کاتد حذف می کند و یک لایه نازک، یکنواخت و غنی از کبالت پدید می آورد که مثل یک سپر محافظ عمل می کند. این لایه مانع تماس مستقیم کاتد با الکترولیت می شود و درنتیجه احتمال تخریب بیشتر را کاهش می دهد.
ابداع محققان برای افزایش طول عمر باتری ها
باتری ها برای تأمین انرژی بسیاری از ابزارها از گوشی های هوشمند و لپ تاپ ها گرفته تا خودروهای الکتریکی و ربات ها، ضروری هستند. بااین وجود، یکی از مسائل اصلی که توسعه دهندگان باتری با آن مواجه هستند ، چگونگی افزایش چگالی انرژی و دوام سلول های باتری به ویژه آن هایی است که از مواد لایه ای غنی از نیکل (Ni) به عنوان کاتد استفاده می کنند.
کاتدهای غنی از نیکل دارای مزایای بسیاری مانند ظرفیت بالا و هزینه کم هستند. بااین وجود، آنها یک اشکال عمده دارند؛ به دلیل واکنش پذیری زیاد با محیط اطراف، تمایل به تخریب سریع دارند. این امر منجر به تشکیل ترکیبات لیتیوم ناخواسته در سطح کاتد و واکنش های مضر با الکترولیت می گردد.
محققان برای غلبه بر این مشکل، کاتدها را با محلول یون های کبالت شست وشو دادند. آن ها همچنین یک پوشش فلوئور در بالای کاتد شسته شده اضافه کردند که باعث افزایش پایداری و ایمنی سلول باتری شد. پوشش فلوئور از تجزیه نمک های الکترولیت و تشکیل حباب های گاز جلوگیری می کند؛ این حباب ها می توانند سبب تورم و انفجار باتری شوند.
محققان تکنیک شست وشو و پوشش خود را بر روی چندین کاتد غنی از نیکل آزمایش کردند که به شکل قابل توجهی عملکرد و طول عمر (Longevity) آنها را بهبود بخشید. کاتدهای شسته شده بیش از ۹۰ درصد ظرفیت اولیه خود را پس از ۵۰۰ سیکل شارژ حفظ کردند. این باتری ها همچنین چگالی انرژی بالاتر و تولید گاز کمتری نسبت به کاتدهای معمولی نشان دادند.
- 9
- 1
