اخبار صنعت

باتری های لیتیومی به لطف نانوکانال ها سریعتر شارژ می شوند

2021-07-30



اعتبار: بزرگنمایی در تصاویر SEM از مورفولوژی ذرات Nb18W16O93 پس از تثبیت 72 ساعت (TCABT)

 

استفاده از فناوری جدید در باتری های لیتیوم می تواند باعث سریعتر شارژ شدن آنها شود. گرافیت ماده ای که اغلب استفاده می شد ، قبلاً جانشین داشت که نمی توان آن را بیشتر بهبود بخشید ، این فرض بود. تا کنون ، به عنوان محققان موسسه MESA+ از دانشگاه Twente دریافتند که با ساختار نانو مواد ، مسیرهای جدیدی برای یون های لیتیوم ایجاد می شود. محققان در مقاله ای که در مجله منابع تغذیه منتشر شده نشان می دهند که این امر باعث می شود باتری سریعتر شارژ شود.

 

باتری های لیتیوم یون را می توان در طیف گسترده ای از برنامه ها مشاهده کرد. آنها واقعاً جامعه اطلاعاتی و تحرک ما را تغییر دادند. لیتیوم از طریق مایع بین دو الکترود حرکت می کند. یکی از الکترودها در گذشته بسیار ساده بود و از گرافیت ساخته شده بود. دیگری ، کاتد ، از نیکل ، منگنز و کبالت تشکیل شده است.

 

جایگزین گرافیت نیوبیوم-تنگستن اکسید است. محققان دریافتند که شارژ سریعتر با این ماده سریعتر است. این به این دلیل است که مواد دارای کانال هایی است که دسترسی بهتری به یون های لیتیوم می دهد. آنها راحت تر از گرافیت حرکت می کنند. محققان خاطرنشان می کنند که NbWO قبلاً آنقدر خواص فوق العاده ای از خود نشان داده است که نانوساختار آن از قبل ارزش افزوده ای ندارد. اکنون محققان UT نشان می دهند که ساختار نانو در واقع تأثیر قابل توجهی دارد.

 

آنها این ساختارها را با حرارت دادن ماده در کوره ایجاد می کنند تا نانوذرات باقی بمانند. اندازه آنها می تواند بین دهها و صدها نانومتر باشد (یک نانومتر یک میلیونیم میلیمتر است). بسیاری از "خروجی" های یون لیتیوم به این ترتیب ایجاد می شود ، زیرا همه نانوذرات می توانند یونهای لیتیوم را در مرزهای خود هدایت کنند.

 

کاربران سنگین

نکته منفی این است که این روش برای همه نوع برنامه کاربردی نیست. که درماشین های برقیبه عنوان مثال ، شما نیاز به یک باتری بزرگتر دارید ، زیرا هر سلول جداگانه با نوع جدید آند قدرت کمتری ارائه می دهد. اما در اصلاح موهای زائد ، برای جبران کم یا زیاد تولید انرژی خورشیدی و باد ، به باتری هایی نیاز است که می توانند سریع شارژ شوند ، اما باید سریع شارژ شوند. برای این نوع برنامه ها ، از جمله باتری های موجود درماشین آلات سنگینپروفسور مارک هویجبن می گوید ، روش الکترود جدید خوب است. مرحله بعدی یافتن بهترین اندازه برای آند نانوساختار است. کاتد همچنین یک موضوع تحقیق است ، به عنوان مثال ، در بررسی راههای کاهش مقدار کبالت مورد نیاز.