شارژ سريع باتری‌ها به‌وسيله فناوری آند جديد

استفاده از مواد ويژه در توليد نسل جديد باتری‌ها باعث تغيير ساختار و افزايش کارآيی آنها خواهد شد. گروه تحقيقاتی آزمايشگاه ملی آرگون از بخش انرژی آمريکا کشف کردند که نانولوله‌های دی اکسيد تيتانيوم می‌توانند به ‌عنوان يک باتری عمل کنند و فازهايشان را به ‌صورت چرخه‌ای سوييچ کنند. نانولوله‌های دی‌اکسيد تيتانيوم باعث افزايش ظرفيت عملکردی باتری ها می‌شوند. نتايج آزمايش‌های انجام شده حاکی از آن است که باتری‌هاي جديد که حاوی نانولوله‌های دی‌اکسيد تيتانيوم هستند در مدت زمان 30 ثانيه، نيمی از ظرفيت شان شارژ مجدد می‌گردد.
تيجانا راژ، سرپرست گروه تحقيقاتی آرگون، ادعا می‌کند که نانولوله‌های دی‌اکسيد تيتانيوم می‌توانند جايگزين مناسبی برای آندهای گرافيتی متداول باشند. زماني که باتری در طول چندين چرخه، شارژ و دشارژ می شود، ساختار داخلی نانولوله‌های دی‌اکسيد تيتانيوم طوری آرايش می‌يابند که کارآيی باتري را افزايش می‌دهند. اين فرآيند را خود آرايه ‌بندی می‌نامند. يکی از همکاران راژ، از اين فرآيند برای ساخت نانوباتری‌های يون سديم استفاده کرده است.
راژ دليل به‌کارگيری دی اکسيد تيتانيوم برای توسعه‌ی باتری‌ها را ساختار بی‌شکل اين مواد بيان می‌کند. مواد بی‌شکل، ساختار داخلی منظم و همچنين خواص الکترونی ويژه‌ای که در مواد بلوری ديده می‌شود را ندارند. بنابراين در طول چرخه‌ی گردش در باتری‌ها، دچار تغيير ساختار نيز نخواهد شد، در صورتی ‌که در باتری‌های متداول، مواد بلوری در طول چرخه‌ی گردش به مواد بی‌شکل تبديل می‌شوند.
به‌کارگيری آندهای دی‌اکسيد تيتانيومی به‌جای آندهای گرافيتی، باعث افزايش قابليت اطمينان و ايمنی باتری‌های يون ليتيمی می‌شود. در باتری‌های يون ليتيمی، ليتيم بر روی آندهای گرافيتی رسوب کرده و واکنش‌های جانبی کنترل‌نشده و خطرناکي را انجام می‌دهند که باعث آسيب ديدن آند می‌شود ولی در باتری‌های دی‌اکسيد تيتانيومی اين پديده مشاهده نمی‌شود.
لازم به‌ذکر است که با استفاده از فناوری ساخت نانويی و روش مشخصه‌سازی نانو‌لوله‌ها به‌وسيله‌ی اشعه‌ی ايکس با شدت بالا، امکان مشاهده ی سريع رفتار غيرمعمول نانو‌لوله‌ها به‌وسيله‌ی محققان آزمايشگاه ملی آرگون فراهم می‌شود.
منبع:كلام اسلامي -35
ارسال توسط کاربر محترم سایت :afshinnazemi