انقلاب در باتری های لیتیومی با الكترودهای چاپ 3بعدی
نیو وبلاگ: فناوری جدیدی كه در دانشگاه ˮكارنگی ملونˮ(Carnegie Mellon) توسعه یافته است، می تواند تحول بزرگی در باتری های لیتیومی تولید كند.
به گزارش نیو وبلاگ به نقل از ایسنا و به نقل از گیزمگ، خیلی از تحقیقات پیرامون باتری های لیتیومی بر روی الكترودها متمركز است. دانشمندان در مورد جریان های الكتریكی كه به باتری می روند و از آن خارج می شوند، به صورت مرتب آرایش و واكنش های شیمیایی آنها را برای دستیابی به باتری های بهبود یافته تر تغییر می دهند.
در میان آنها محققان دانشگاه كارنگی ملون آمریكا توانسته اند با استفاده از یك روش جدید كه شامل الكترودهای چاپ سه بعدی با آرایش شبكه ای است، به پیشرفت بی سابقه ای رسیده اند.
جستجو برای الكترودهای باتری لیتیومی جدید و بهبود یافته، امیدها را زنده كرده است. این الكترودها شامل قرار دادن سیلیكون در محفظه های گرافن هستند كه سبب تولید نانوسیم های باریك و مواد جدیدی مانند SiliconX می شوند.
چاپ سه بعدی هم بعنوان یك روش جدید و كاربردی ظاهر شده است، چونكه می توان از آن برای تولید الكترودهایی با معماری متخلخل بهره برد كه كانال های اضافی برای نفوذ الكترولیت را فراهم می كنند و به نوبه خود ظرفیت های شارژ بهتر را فراهم می آورند.
"راهول پانات" استادیار مهندسی مكانیك دانشگاه كارنگی ملون اظهار داشت: ساختار جدید كه در واقع متخلخل است، اجازه می دهد الكترولیت با استفاده از كانال ها عبور كند. با این حال، این یك ساختار دو بعدی است كه بعد سوم با فناوری چاپ سه بعدی به آن افزوده شده است و محدودیت هایی در ساخت رشته های طولانی از آن وجود دارد.
پانات و یك تیم از مهندسان مكانیك یك روش جدید چاپ سه بعدی را ابداع نموده اند كه این محدودیت را برطرف می كند و اجازه می دهد تا این الكترودها در هر اندازه ای ساخته شوند.
این گروه آزمایش های متعددی را در آزمایشگاه انجام داد و دریافتند كه در مقایسه با الكترودهای باتری های استاندارد، این الكترودها دارای چهار برابر افزایش ظرفیت خاص(ظرفیت در میلی آمپرساعت در واحد وزن) و افزایش دوبرابری ظرفیت(ظرفیت میلی آمپرساعت در واحد سطح) بودند.
آنها همینطور بعد از 40 چرخه الكتروشیمیایی، ساختار خویش را حفظ كردند.
این خصوصیت ها به این مفهوم است كه الكترودهای جدید می توانند برای افزایش ظرفیت در وزن ثابت یا ظرفیت بسیار بالاتر در وزن بسیار كم استفاده شوند.
این انعطاف پذیری می تواند این نوع باتری ها را بسیار كاربردی كند. بعنوان مثال با تعبیه در وسایل نقلیه الكتریكی، می توان طی مسیر آنها را بدون تغییر در وزن خودرو، بیشتر كرد یا همان فاصله قبلی را با وزن خیلی كمتر طی كنند.
همین اصل را می توان در گوشیهای هوشمند، لپ تاپ ها و تبلت ها اعمال كرد.
محققان با ثبت حق این اختراع، هم اكنون برای تنظیم تكنیك خود با هدف تولید انبوه و عرضه آن به بازار كار می كنند.
این تحقیق در مجله "Additive Manufacturing" انتشار یافته است.
این مطلب را می پسندید؟
(1)
(0)
تازه ترین مطالب مرتبط
نظرات بینندگان در مورد این مطلب