روشی نو برای ارتقای ظرفیت باتری‌ها

این کار ادامه پروژه‌ای است که سال گذشته در همین مؤسسه انجام شد و نشان داد که می‌توان راندمان باتری‌های لیتیوم‌‌ ـ ‌هوا را با استفاده از کاتالیزورهای فلزی نجیب ارتقا داد.

باتری‌های لیتیوم ‌‌ـ ‌هوا در عمل قابلیت بیشتری برای دخیره‌سازی انرژی در یک وزن معین نسبت به باتری‌های لیتیوم ـ یون دارند.

چرا که در این باتری‌ها، الکترود متخلخل کربن جایگزین یکی از الکترودهای جامد سنگین شده است. این الکترود کربنی اکسیژن هوای محیط را جذب می‌کند و آن را با یون لیتیوم ترکیب کرده و با تولید اکسیدلیتیوم، انرژی آزاد می‌کند.

مزیت کار جدید نسبت به نمونه‌های قبلی ساخت الکترودهایی با پایه فیبر کربن است. این الکترودها دارای منافذ بیشتری نسبت به الکترودهای کربن معمولی هستند و به همین دلیل می‌توانند مقدار بیشتری اکسیدلیتیوم جامد را زمان تخلیه انرژی در منافذ خود جای دهند.

رابرت میچل، دانشجوی دکترای رشته مهندسی مواد در دانشگاه ام.آی.تی که مقاله‌ای را در همین خصوص به مجله انرژی و علوم زیست‌محیطی ارائه کرده در‌باره این دستاورد می‌گوید: ما با استفاده از انباشت بخار شیمیایی، نانو فیبرهای کربنی عمودی شکل را تولید می‌کنیم. این نوع آرایش، قالبی را برای نگهداری انرژی فراهم می‌کند که قابلیت رسانندگی بالا و چگالی پایینی دارد.

یانگ شائو، استاد مهندسی مکانیک و علم مواد و نویسنده اصلی مقاله در این باره می‌گوید: ما قادر به ساختن ترکیب جدیدی از مواد شده‌ایم که بیش از 90 درصد آن را فضای خالی تشکیل می‌دهد که می‌تواند در زمان عملکرد باتری، مواد حاصل از واکنش را در خود جای دهد.

گفتنی است، در مقاله‌ای که سال گذشته توسط همین تیم منتشر شد، این احتمال مطرح شده بود که شاید بتوان با استفاده از باتری‌های لیتیوم ‌‌ـ ‌هوا راندمان باتری‌ها را تا حدی افزایش داد. به گفته‌ شائو، تبدیل این طرح‌ها و داده‌های آزمایشگاهی به محصولات کاربردی تجاری همچنان نیازمند تحقیقات توسعه‌ای بیشتری است.