ماذا عن بطاريات الليثيوم نانو؟

تُستخدم المواد النانوية لتحسين الأداء الكهروكيميائي لمواد أنود بطارية ليثيوم أيون مع تأثيرات واضحة. المواد النانوية المستخدمة في بطاريات الليثيوم أيون ، على الرغم من أنه بالنسبة للأقطاب الكهربائية ذات الحجم الكبير أثناء الشحن والتفريغ ، يمكن تقليل مشكلة المسحوق الكهربائي بشكل كبير وتحسين خصائص دورة الأقطاب الكهربائية ذات الأبعاد الأكبر بشكل كبير.

زعم Jianyu Huang من مختبر سانديا الوطني في الولايات المتحدة وفريقه البحثي أنهم نجحوا في تطوير أصغر بطارية ليثيوم أيون في العالم ، والتي تم تصنيعها تحت المجهر الإلكتروني الإسقاط في مركز تقنية النانو الاستقرائي (CINT). من.

يتكون أنود بطارية الليثيوم النانوية من أسلاك نانوية من ثاني أكسيد القصدير يبلغ قطرها 100 نانومتر وطولها 10 ميكرومتر ، أي 1/7000 فقط من شعرة الإنسان. تتكون البطارية النانوية أيضًا من كاثود أكسيد الكوبالت الليثيوم بطول 3 مم وإلكتروليت سائل أيوني. ، أكمل" ؛ تجميع" ؛ تحت المجهر الإلكتروني الإسقاط.

كان المطورون يأملون في الأصل في استخدامه لفهم تغييرات التركيب الذري لبطاريات الليثيوم أثناء الشحن والتفريغ ، وذلك لإيجاد طرق لتحسين الطاقة الناتجة وكثافة الطاقة لبطاريات الليثيوم أيون. في الدراسة ، اكتشفوا بشكل غير متوقع أن طول الأسلاك النانوية لثاني أكسيد القصدير تضاعف تقريبًا أثناء عملية الشحن ، بدلاً من العرض الممتد كما كان متوقعًا سابقًا. يمكن أن تساعد هذه النتائج في تحسين تخطيط بطارية الليثيوم ومنع الدوائر القصيرة الداخلية التي يمكن أن تقصر من عمر البطارية.

وجدت الدراسة التغييرات التي لم تكن معروفة من قبل في أنود بطارية الليثيوم النانوية قبل الشحن وبعده.

قال Jianyu Huang ، المسؤول عن مشروع البحث ، إن طريقة تصنيع البطاريات فائقة الصغر التي طوروها يمكن أن تحفز المزيد من البحث حول تصنيع البطاريات الصغيرة ، وذلك للحصول على فهم أكثر شمولاً للآليات التي تتحكم في أداء البطارية والموثوقية. سيتم تحسين بطاريات الليثيوم أيون القائمة على الأسلاك النانوية بشكل كبير في كثافة الشحن وكفاءة الطاقة مقارنة ببطاريات الليثيوم الحالية. في المستقبل ، قد تستفيد المركبات الهجينة وأجهزة الكمبيوتر المحمولة والهواتف المحمولة ومنتجات بطاريات الليثيوم الأخرى.

نظرًا لأن معظم الأبحاث حول المواد النانوية في المرحلة المختبرية حاليًا ، فإن المواد النانوية عرضة للتكتل. لذلك ، فإن كيفية تحضير الجسيمات النانوية ذات حجم الجسيمات القابل للتحكم وحل مشكلة التكتل لهذه الجسيمات أثناء التخزين والنقل تحتاج إلى مزيد من البحث.