محققان لابراتوار ملی «اوک ریج» طرح جدیدی را برای باتری‌های قابل‌ شارژ لیتیم-سولفور ارائه داده‌اند که ارزان‌تر و دارای چهار برابر تراکم انرژی بیشتر در مقایسه با باتری‌های یون-لیتیم استاندارد است.

به گزارش سرویس فناوری خبرگزاری دانشجویان ایران (ایسنا)، به باتری‌های لیتیم-سولفور به عنوان جایگزین‌هایی برای باتری‌های لیتیم-یون نگریسته می‌شود زیرا بی‌نهایت سبک هستند، می‌توانند به میزان قابل توجهی از تراکم انرژی برسند و همچنین تولید آن‌ها ارزان‌تر است.

با این حال، این فناوری هنوز به پیشرفت مورد نظر نرسیده و دو محدودیت بزرگ پیش روی آن در رابطه با الکترولیت است.

در طرح‌های پیشین باتری سولفور-لیتیم، الکترولیت به کاررفته ماهیتا مایع بود.

الکترولیت مایع به دلیل شیوه حل‌ کردن ترکیب‌های لیتیم، رسانای عالی است اما این حل‌پذیری موجب شکستن باتری می‌شود.

این الکترولیت همچنین قابل اشتعال بوده و دغدغه‌های ایمنی جدی را به همراه دارد.

هم‌اکنون دانشمندان اوک ریج شیوه‌ای برای رویارویی با این مشکلات یافته‌اند.

آن‌ها با طراحی الکترولیت جامدی که از پلی‌سولفیدفسفات لیتیم ساخته شده، برای خلق یک باتری تمام جامد، از لحاظ انرژی متراکم استفاده کردند که بسیار خوش‌آتیه است.

این باتری حتی پس از 300 چرخه شارژ-تخلیه شارژ در دمای 60 درجه سانتی‌گراد، ظرفیت هزار و 200 میلی‌آمپر-ساعت در گرم (mAh/g) را حفظ کرد. این موضوع در مقایسه با ظرفیت 140-170 mAh/g شایان توجه باتری لیتیم-یون معمولی، قابل توجه است.

باتری جدید از سولفور elemental که محصول فرعی پردازش نفت خام صنعتی است، استفاده می‌کند، به عبارتی، این سیستم قادر است راهی برای بازیافت اتلاف صنعتی به فناوری مفید و برتر ارائه دهد.

باتری ابداعی چهار برابر انرژی بیشتری را در مقایسه با باتری‌های معمولی در خود ذخیره می‌کند.

به گفته لیانگ، رهبر ارشد این مطالعه، محدودیت اصلی در این جا، رسانای یونی نسبتا پایین الکترولیت جامد است، اما می‌توان آن را با الکترولیت جامد بهتری ارتقا داد.

این فناوری هنوز در مراحل آغازین است، اما لیانگ و همکارانش در حال مطالعه برای پیشرفت آن هستند.

جزئیات این مقاله علمی در مجله Angewandte Chemie ارائه شد.

انتهای پیام