به گزارش آیندگان
پژوهشگران کره‌ای با منفعت گیری از نانوفناوری، جهشی قابل‌توجهی در کارکرد باتریهای لیتیوم یونی به وجود آورده‌اند که می‌تواند نقش مهمی در آینده خودروهای برقی، ابزارهای الکترونیکی و سیستم‌های ذخیره‌سازی انرژی ایفا کند.
این پژوهش نتیجه همکاری تیم دانشگاه دونگوک به رهبری پروفسور «جه مین اوه» و دانشگاه ملی کیونگ‌بوک به سرپرستی پروفسور «سونگ مین پک» است. یافته‌های این پژوهش نیز در نشریه «Chemical Engineering Journal» انتشار شده است. هسته این نوآوری ماده‌ای هیبریدی و مهندسی‌شده در مقیاس نانو است که از اکسید گرافن افت‌یافته (rGO) و هیدروکسید دولایه نیکل-آهن (NiFe-LDH) راه اندازی شده.
اکسید گرافن افت‌یافته رسانایی بسیار برای عبور سریع الکترون‌ها است و ترکیب نیکل و آهن به‌صورت شبه‌خازن شارژ را ذخیره می‌کند. آنچه این ماده را نزدیک می‌کند، ساختاری توخالی و کروی‌شکل است که لایه‌لایه طراحی شده و به‌نحوه قابل‌توجهی پایداری و رسانایی را افزایش می‌دهد.
فرایند ساخت این ماده با منفعت گیری از ذرات پلی‌استایرن به‌گفتن قالب اغاز می‌شود که بعد از پوشانده شدن با پیش‌ماده‌های گرافن و نیکل-آهن طی عملیاتی حرارتی به ترکیبی متشکل از اکسید نیکل-آهن بلوری و اکسید نیکل آمورف تبدیل می‌شود. درعین‌میانه، اکسید گرافن نیز به‌شکل رسانا درمی‌آید تا ساختار نهایی از نظر الکتریکی زیاد بهینه باشد.
آخرین مطالب
کارکرد دیدنی باتری تازه لیتیوم-یون در آزمایش‌ها
بر پایه نتایج به‌دست‌آمده، این آند تازه توانسته حتی بعد از ۵۸۰ چرخه شارژ ظرفیت اختصاصی‌ای معادل ۱۶۸۷.۶ میلی‌آمپرساعت بر گرم را نگه داری کند که کارکرد آن از تعداد بسیاری مواد رایج بهتر است. ساختار توخالی و یکپارچه این ماده از تماس مستقیم ذرات فعال با الکترولیت جلوگیری کرده و مانع کم شدن ظرفیت و تخریب ساختار در طول زمان می‌شود.
پروفسور پک درمورد اهمیت این دستاورد می‌گوید:
«این پیروزی نتیجه همکاری متخصصان حوزه‌های گوناگون می بود. باور داریم آینده ذخیره‌سازی انرژی نه در بهبود یک ماده، بلکه در طراحی سیستم‌هایی از مواد است که با یکدیگر تعامل و هم‌افزایی دارند.»
او افزود این پژوهش می‌تواند مسیری روشن برای تشکیل باتریهای کوچک‌تر، با شدت شارژ بالاتر و ماندگارتر لیتیوم یونی ترسیم کند. این فناوری احتمالا ۵ تا ۱۰ سال آینده، به کاربردهای تجاری گسترده‌ای در صنعت حمل‌ونقل برقی و شبکه‌های برق‌رسانی راه یابد.
دسته بندی مطالب
فرهنگ وهنر