باتری‌های لیتیوم یون با ظرفیت ذخیره سازی بیشتر تولید شد

یکی از مشکلات باتری‌های قابل شارژ، تغییر مهم آنها، گاهی تا دو برابر، است که مصرف لیتیوم را افزایش می‌دهد.

 به نقل از سایت Phys.irgآلومینیوم می‌تواند به باتری‌های لیتیوم یون ظرفیت و قدرت بیشتری دهد. 

یکی از بزرگترین مشکلات در باتری‌های قابل شارژ، بزرگ و کوچک شدن آنها در هر مرحله  شارژ و تخلیه است که گاهی اوقات حجم آنها تا 2 برابر تغییر می‌کند و باز به حالت اولیه باز می‌گردد. 

این مشخصه موجب ریختن مکرر پوست لایه و مصرف لیتیوم برگشت ناپذیر می‌‌شود. 

اکنون تیم تحقیقاتی از دانشگاه MIT راهی نوین برای رفع این مشکل ارائه دادند: تولید الکترودی متشکل از نانو ذرات با پوسته‌ای جامد و زرده‌ای در داخل آن که می‌تواند مرتب تغییر سایز دهد، بدون اینکه روی پوسته تاثیری بگذارد، این نو‌آوری می‌تواند باعث بهبود چرخه عمر باتری شود و یک افزایش ظرفیت چشمگیری در آن فراهم کند. 

یافته‌های جدید مبنی بر استفاده آلومینیوم به عنوان ماده کلیدی برای الکترود منفی باتری لیتیوم یون یا همان آند، توسط JU Li پروفسور دانشگاه MIT و شش همکارش در مجله‌ی Nature Communication منتشر شده است. 

محققان گزارش داده‌اند، استفاده از نانو ذرات همراه با زرده آلومینیومی و یک پوسته دی‌اکسید تیتانیوم ثابت کرده است که می‌تواند در بین آندهای با ظرفیت، بالاترین مقام را بگیرد. بسیاری از باتری‌های لیتیوم یون حاضر، به طور گسترده به شکل باتری‌های قابل شارژ استفاده می‌شوند که آند آنها از گرفیت است. 

گرافیت ظرفیت ذخیره سازی شارژ 0.35 آمپر ساعت در گرم را دارد. برای سالهای زیاد پژوهشگران کاربردهای دیگری که ذخیره ساز بزرگتر به نسبت وزن، را فراهم می کند، مورد مطالعه قرار دادند. 

فلز لیتیوم می‌تواند 10 برابر بیشتر انرژی را در واحد گرم ذخیره کند اما خطرناک است زیرا احتمال  آتش گرفتن فلز زیاد است. 

آلومینیوم گزینه‌ای کم هزینه با ظرفیت نظری 2 آمپرساعت برگرم است. 

 آلومینیوم و هر ماده‌ای دیگری با ظرفیت ذخیره سازی بالا زمانی که جذب لیتیوم شود حجمشان بزرگ می شود و وقتی لیتیوم آزاد شود، حجم کاهش می‌یابد. 

این انبساط و انقباض ذرات آلومینیوم یک فشار و استرس بزرگ مکانیکی تولید می‌کند که می‌تواند موجب قطع اتصالات الکتریکی شود همچنین الکترولیت مایع در اتصالات با آلومینیوم همیشه در ولتاژ مورد نیاز شارژ دشارژ تجربه می‌شود.