محققان دانشگاه فنی مونیخ موفق به ساخت ماده‌ای جدید برای باتری‌های حالت جامد شده‌اند که رسانایی یونی آن 30 درصد سریع‌تر از نمونه‌های قبلی است. این ماده که با ترکیب لیتیوم، آنتیموان و مقدار کمی اسکاندیوم به دست آمده می‌تواند مسیر تولید باتری‌هایی با شارژ سریع‌تر، ایمنی بالاتر و بازدهی بیشتر را هموار کند. جزئیات بیشتر را در شهر سخت افزار بخوانید.
جزئیات کشف جدید دانشمندان آلمانی
به گزارش scitechdaily، دانشمندان موفق به ساخت ماده‌ای شدند که می‌تواند سرعت حرکت یون‌های لیتیوم را تا 30 درصد بیشتر از تمام مواد شناخته شده قبلی افزایش بدهد. این پیشرفت چشمگیر، رکورد جهانی جدیدی در رسانایی یونی ثبت کرده است.
باتری‌های حالت جامد مدت‌هاست که به عنوان نسل بعدی ذخیره‌سازهای انرژی در نظر گرفته می‌شوند چرا که در مقایسه با باتری‌های لیتیوم- یونی امروزی، ظرفیت بیشتر، ایمنی بالاتر و خطر انفجار یا آتش سوزی کمتری دارند. اما یکی از چالش‌های بزرگ برای توسعه این باتری‌ها، رسانایی پایین یون‌ها در مواد جامد بوده است.
حالا این تیم تحقیقاتی آلمانی با ترکیب لیتیوم، آنتیموان و مقدار کمی اسکاندیوم، ماده‌ای ساخته‌اند که ساختار کریستالی آن طوری طراحی شده تا داخل ساختار شبکه ماده اصلی حفره ایجاد کند. این حفره‌ها یا فضاهای خالی باعث می‌شود که حرکت یون‌های لیتیم در ماده سریع‌تر و راحت‌تر شود و در نتیجه رسانایی هم افزایش پیدا می‌کند و می‌توان باتری‌هایی ساخت که سریع‌تر شارژ می‌شوند و دوام بیشتری دارند.
پروفسور فسلر که رهبری این پروژه را بر عهده داشت می‌گوید استفاده از مقدار کمی اسکاندیوم در ترکیب با لیتیم و آنتیموان باعث افزایش فوق‌العاده رسانایی می‌شود و حتی یک اصل جدید در طراحی مواد هدایت کننده به وجود آورده که می‌تواند راه را برای ساخت مواد مشابه با عنصرهای دیگر باز کند. یکی از ویژگی‌های مهم این ماده، پایداری حرارتی آن و قابلیت تولید با روش‌های شیمیایی رایج است، این یعنی می‌توان آن را در مقیاس بزرگ تولید کرد بدون اینکه نیازی به فناوری‌های پیچیده یا هزینهبر باشد.
همچنین چون این ترکیب هم یون‌ها و هم الکترون‌ها را منتقل می‌کند، می‌تواند به عنوان یک افزودنی در الکترودها به کار برود و بازدهی باتری‌ها را بیشتر کند.
در همین رابطه بخوانید:
- نسل جدید باتری‌ها برای تولید انرژی پاک، این باتری‌ها به جای برق، با غذا کار می‌کنند!
این فناوری در آینده چه کاربردهایی خواهد داشت؟
کشف این ماده جدید می‌تواند به تولید باتری‌هایی منجر شود که سریع‌تر شارژ می‌شوند، عمر بیشتری دارند و ایمن‌تر هستند. این باتری‌ها می‌توانند در گوشی‌های هوشمند استفاده شوند و شاید در آینده نزدیک بتوانیم شاهد دستگاه‌هایی باشیم که در عرض چند دقیقه شارژ می‌شوند و چند روز کار کنند. حتی یکی از بزرگ‌ترین چالش‌های خودروهای برقی، زمان شارژ و مسافت طی شده با یک بار شارژ شدن است، اما به کمک این فناوری می‌توان خودروهایی ساخت که سریع‌تر شارژ می‌شوند و مسافت طولانی‌تری طی می‌کنند. در مجموع این کشف می‌تواند باعث ساخت تجهیزاتی شود که تا امروز به خاطر محدودیت‌های باتری غیر ممکن بودند.
نظر خود را اضافه کنید.
برای ارسال نظر وارد شوید
ارسال نظر بدون عضویت در سایت