باتری لیتیومی قدرتمند و ضد آتش ساخته شد - سبزوار امروز

به گزارش خبرنگاران و به نقل از ورج، هر علاقه مند به شیمی می داند که باتری لیتیوم-یون یا LIB، یک باتری قابل شارژ است. در این نوع باتری، یون های لیتیوم از الکترود منفی به سمت الکترود مثبت و در هنگام شارژ شدن وارونه حرکت می نمایند.

باتری های لیتیوم-یون بالاترین چگالی انرژی را فراهم می سازند که تقریبا دو برابر انرژی قابل دسترسی از باتری های نیکل-کادمیم است. باتری های لیتیوم-یون معمولا برای تأمین نیروی لازم در دستگاه های الکترونیکی قابل حمل مورد استفاده قرار می گیرند.

این باتری ها با توجه به تخلیه شارژ آهسته و تراکم انرژی بالا به طور معمول در وسایل الکترونیکی خانگی، به خصوص وسایل الکترونیکی قابل حمل استفاده می شوند.

به گفته محققان دانشگاه میشیگان ممکن است باتری تولیدی آنها یک پیشرفت بزرگ در صنعت باتری ایجاد کند، چرا که بازده آن دو برابر است و عملکرد و دوام آن بدون هیچ مشکلی افزایش یافته است.

دانشمندان تکنولوژی جدیدی را برای باتری های قابل شارژ طراحی نموده اند که ظاهرا می تواند بازده یون های لیتیوم را دو برابر کند. اگر این درست باشد، می تواند به عنوان یک پیشرفت اساسی در نظر گرفته گردد، زیرا می تواند گوشی های هوشمند را تا مدت زیادی از شارژ مجدد بی احتیاج کند و همچنین پیمایش مسیر توسط خودروهای برقی را به میزان قابل توجهی افزیش دهد.

در این باتری از الکترولیت های حالت جامد برای طول عمر بیشتر و مقاومت در برابر آتش استفاده گردیده است.

محققان نشان دادند که می توان با استفاده از الکترولیت حالت جامد سرامیکی توانایی استفاده از انرژی LIB را تحت کنترل درآورد. آنها همچنین معتقدند که می توانند این کار را بدون ایجاد هر نوع اتصال کوتاه یا هرگونه اثر نامطلوب انجام دهند.

باتری لیتیوم-یون اولین بار در سال 1991 معرفی گردید و به طور شگفت انگیزی تاکنون دوام آورده است و هنوز هم به طور گسترده استفاده می گردد. امروزه آنها در انواع دستگاه های الکترونیکی نظیر لپ تاپ ها، آیپدها و تلفن های همراه مورد استفاده قرار می گیرند.

باتری های لیتیوم-یونی به دلیل ظرفیت ذخیره سازی انرژی بالا و به تدریج رها کردن آن و همچنین قابل شارژ بودن محبوب گردیده اند، اما در برخی موارد نیز شاهد شعله ور شدن یا انفجار آن بوده ایم که اگرچه به ندرت پیش می آید، اما نگرانی هایی ایجاد نموده است.

اکنون باتری جدید ابداعی دانشگاه میشیگان این نگرانی را رفع نموده است، چرا که باتری های خود را ضد آتش ساخته است. محققان روش های جایگزین را برای افزایش خروجی این باتری ها آنالیز نموده و اطمینان حاصل کردند که در هنگام انجام کار خود، آتش نمی گیرد.

جف ساکاموتو مهندس مکانیک دانشگاه میشیگان می گوید: این می تواند یک تحول بزرگ و یک تغییر پارادایم در نحوه عملکرد باتری ها باشد. آنچه که ما ابداع کردیم، یک رویکرد متفاوت است که به لحاظ ساختاری، سطح فلز لیتیوم را با سرامیک مقاوم نموده ایم که قابل اشتعال نیست. ما آن را در دمای بیش از 1800 درجه فارنهایت قرار دادیم و به این دلیل که هیچ مایعی که به طور معمول سبب اشتعال باتری می گردد، وجود ندارد، باتری آتش نگرفت.

تحقیقات با این روش منحصر به فرد همچنین توانستند نرخ شارژ شدن باتری را به میزان قابل توجهی افزایش دهند. آنها نشان دادند که این باتری حالت جامد را می توان در کمتر از 3 ساعت شارژ کرد. این در حالی است شارژ کردن باتری خودروهای برقی بین 20 تا 50 ساعت طول می کشد.

آنها توانستند بدون کاهش عمر باتری، که اغلب با فرآیند شارژ و تخلیه شارژ کاهش می یابد، به این مهم دست پیدا نمایند. پس از آزمایش باتری جدید به مدت 22 روز، آنها هیچ صدمه ای مبنی بر کاهش عمر باتری مشاهده نکردند.

دانشمندان یافته های خود را در مجله Power Sources منتشر نموده اند.