طول عمر نامحدود باطری های مبتنی بر نانوسیم

به گزارش کلیک، میا لی تای دانشجوی دکترای شیمی و شیمیدان دانشگاه Reginald Penner UCI طرحی مبتنی بر تکنولوژی نانوسیم را ارائه کرده است که در آن باتری‌های لیتیوم می توانند بارها و بارها شارژ شوند.
پیش از این، ایروان، محقق دانشگاه کالیفرنیا موفق به ساخت موادی شده بود که از آن در ساخت باتری مبتنی بر نانوسیم (nanowire) استفاده می‌کرد. این باتری‌ها می‌توانستند صدها بار شارژ شوند. دستیابی به این موفقیت می توانست باتری‌های تجاری را با تحولی عظیم روبرو سازد. لازم به ذکر است باتری ها در رایانه‌ها، گوشی‌های هوشمند، لوازم خانگی، اتومبیل ها و فضاپیماها کاربردهای فراوانی دارند.
دانشمندان از مدت‌ها قبل به دنبال استفاده از نانوسیم‌ها در ساخت باتری بودند. نانوسیم‌ها هزاران بار از موی انسان‌ نازک‌ترند و از رسانایی بسیار بالایی برخوردارند. از دیگر ویژگی‌های آن‌ها داشتن یک سطح نسبتاً بزرگ است که آنها را برای ذخیره سازی و انتقال الکترون مناسب می‌کند. با این حال این رشته بسیار شکننده بوده و این خود معضلی برای شارژ و دشارژ پیاپی محسوب می‌شود. در یک باتری لیتیوم-یون معمولی، شکنندگی این نانوسیم ها رشد و گسترش یافته و منجر به ترک خوردگی در باتری می شود.
دانشمندان دانشگاه UCI این مشکل را با پوشاندن نانوسیم طلا در پوسته دی‌اکسید منگنز و پوشاندن در یک الکترولیت ساخته شده از ژل پلکسی‌گلس حل کردند. این ترکیب در برابر شکنندگی مقاوم و قابل اعتماد است.
سرپرست این تیم تحقیقاتی، میا لی تای، در طی ۳ ماه توانست ۲۰۰۰۰۰ بار این باتری‌ها را بدون شکستگی در نانوسیم‌ها شارژ و دشارژ نماید. نتایج این یافته ها در ژورنال انجمن شیمی امریکا به چاپ رسیده است.
رئیس دپارتمان شیمی دانشگاه UCI می‌گوید: تای با یک لایه بسیار نازک ژل، نانوسیم را پوشانده و چرخه شارژ و دشارژ را آغاز نمود. او کشف کرد که با استفاده از این ژل، می تواند باطری را صدها هزار بار شارژ و دشارژ نماید.
او اضافه کرد: تا پیش از این معمولاً باتری‌ها پس از ۵۰۰۰ یا ۶۰۰۰ بار شارژ و دشارژ از رده خارج می‌شدند.
محققان معتقدند این ماده چسبنده و لزج اکسید فلز در باتری باعث انعطاف پذیری بیشتر شده و مانع از ترک خوردگی می‌شود.
تای می‌گوید: استفاده از این پوشش باعث افزایش کارایی باطری می‌شود. این تحقیقات ثابت می‌کند که یک باتری مبتنی بر نانوسیم می‌تواند عمر طولانی داشته باشد و ما می‌توانیم نوع واقعی این باتری را به مرحله تولید برسانیم.

منبع: phys