ابداع پودر ویژه الکترود باتری برای مقابله با کارافتادگی ناگهانی

موبنا – به گزارش نیواطلس، یک نوار باریک متشکل از پودر ریز می‌تواند بر روی سطوح الکترود قرار داده شود تا از تشکیل دندریت‌های مخرب کاتد و آند جلوگیری کند.

باتری‌های لیتیومی دارای معماری مناسبی هستند. با این حال یکی از مشکلاتی که باتری‌های مذکور را به طور ناگهانی از کار می‌اندازد، تشکیل زائده‌های شاخک مانندی مانند به نام دندریت است که به سرعت باعث خرابی باتری می‌شود. دانشمندان دانشگاه رایس راه حل مناسبی را برای حل این مشکل در قالب تولید پودرهای ریز ارائه کرده‌اند که بر روی سطوح الکترود مالیده می‌شود تا بقای آنها را تضمین کند.

در باتری‌های لیتیومی می‌توان گرافیت مورد استفاده به عنوان آند در قالب یکی از دو الکترود باتری لیتیومی را با فلز لیتیوم خالص جایگزین کرد. این ماده دارای چگالی انرژی بسیار بالایی است و می‌تواند شارژ سریع باتری‌ها و افزایش ده برابری ظرفیت آنها را تضمین کند، اما کارکرد قابل اعتماد آن‌ها در بازه‌های زمانی طولانی تاکنون ممکن نشده است.

با استفاده مداوم از هر باتری، دندریت‌ها روی آند آنها تشکیل شده و این امر باعث اتصال کوتاه، از کار افتادن یا آتش گرفتن باتری می‌شود. راه حل مناسب پاکسازی اولیه سطح آند و استفاده از پودری متشکل از فسفر و گوگرد است. این باعث می‌شود که پودر با آند فلزی لیتیوم واکنش داده و یک لایه محافظ ظریف تشکیل دهد که انرژی سطح آن را تغییر می‌دهد.

استفاده از این روش هم طول عمر باتری را بیشتر می‌کند و هم تا ۷۰ درصد به ظرفیت شارژ آن اضافه می‌کند. افزایش هشت برابری عمر آند مزیت دیگر استفاده از این روش است. تسهیل روند ساخت باتری‌های با ظرفیت بالا نیز مزیت دیگر این روش است.

 منبع: مهر