پوشش کاتدی جدید، موجب افزایش عمر باتری های لیتیوم یونی و ایمنی آنها می شود

با اینکه سال‌های زیادی از تبدیل شدن باتری‌های با فناوری لیتیوم‌یون به یک استاندارد برای تامین انرژی مورد نیاز دستگاه‌های الکترونیکی قابل حمل می‌کنند می‌گذرد، با این حال تحقیق و توسعه بر روی این نوع باتری‌ها ادامه دارد و گاها دانشمندان موفق به کسب دستاوردهای جدیدی در این زمینه می‌شوند. محققینArgonne National University Laboratory از سازمان انرژی ایالات متحده طی یک همکاری با دانشمندان دانشگاه علم و فناوری هنگ کنگ موفق به سطح ذره‌ای کاتدی جدیدی شده‌اند که می‌تواند افزایش عمر باتری های لیتیوم یونی و سطح امنیتی این نوع از باتری‌ها را به دنبال داشته باشد.

افزایش عمر باتری های لیتیوم یونی با پوشش کاتدی جدید

همان‌طور که احتمالا می‌دانید، در بازی های لیتیومی یک لایه کاتدی به عنوان پوشش وجود دارد که بیش از 15 سال است برای یک ظرفیت محدود مورد استفاده قرار می‌گیرد. پیاده سازی‌های موجود این سطح فقط بخش کوچکی از سطح کاتدی را در بر می‌گیرد و در حرارت‌های بالا یا ولتاژ بالا عملا تاثیری ندارند. زمانی که کاتد در اندازه ولتاژ بالایی کار کند، شروع به تولید اکسیژن می‌کند که موجب اکسیده شدن الکترولیت باتری می‌شود و لایه‌ای ناخواسته را بر روی کاتد می‌سازد که باعث از دست رفتن انرژی می‌شود. حرارت بالا سرعت این اتفاق را افزایش می‌دهد و در عین حال بر روی عملکرد باتری نیز تاثیر منفی می‌گذارد.

اما پوشش جدیدی که دانشمندان موفق به ساخت آن شده‌اند، از پلیمری به نام PEDOT ساخته شده که گفته می‌شود به طور کامل از ذرات کاتد در مقابل واکنش با الکترولیت محافظت می‌کند. همچنین ماده باعث افزایش انرژی از طریق انتقال یون‌های لیتیومی به الکترون‌ها در داخل و بیرون کاتد می‌شود. این باعث می‌شود تا باتری‌ها با پوشش جدید بتوانند با ولتاژ 4.6 ولت در سطح سلولی یکسان با باتری‌های 4.2 ولتی امروزی فعالیت کنند. شاید تفاوت چندان زیاد به نظر نرسد اما در عمل می‌تواند هزینه تولید را برای تولیدکنندگان به طور محسوسی کاهش دهد که در نهایت می‌تواند به نفع مصرف کنندگان باشد.

یکی از اعضای تیم محققین این پروژه در رابطه با این اختراع جدید گفته است که این پیشرفت باعث می‌شود خودروهای برقی بتوانند مسافت بیشتری طی کنند و همچنین عمر باتری گوشی‌های موبایل و لپ تاپ‌ها نیز افزایش پیدا کند و در نهایت مسیر تازه‌ای در زندگی ما ایجاد کند.  

بیشتر بخوانید: دانشمندان موفق به ساخت آند سیلیکونی هیبریدی برای افزایش عملکرد باتری‌های لیتیومی شدند