محققان به دنبال ارتقای ایمنی باتری های لیتیمی با فناوری نانو هستند

به گزارش وبلاگ سوبارو، با ترکیب روش میکروسکوپ TEM و AFM، محققان پیروز به آنالیز سازوکار رشد ویسکر ها در باتری ها شدند و از این اطلاعات برای بهبود ایمنی و کارایی باتری ها استفاده کردند.

محققان به دنبال ارتقای ایمنی باتری های لیتیمی با فناوری نانو هستند

به گزارش گروه فناوری خبرنگاران، اغلب در باتری های یون لیتیم ساختار های سوزنی شکلی رشد می نمایند که این ساختار با قرار دریافت میان الکترود ها می توانند مدار کوتاه ایجاد نموده و خطر آتش سوزی را در باتری افزایش دهند.

یک تیم تحقیقات بین المللی، روشی برای رشد و مشاهده این ساختار ها ارائه کردند که می تواند به افزایش درک دانشمندان از این پدیده یاری نموده و مانع از رشد این ساختار ها شوند.

سولین ژانگ از محققان این پروژه می گوید: تشخیص هسته زایی چنین ساختار های سوزنی شکلی بسیار سخت بوده و مشاهده آن ها نیز چالش برانگیز است. لیتیم بسیار فعال بوده و در نتیجه به سختی می توان با انجام آزمایش حضور این ساختار ها را تشخیص داد و آن ها را مشخصه یابی کرد.

دندریت ها و ویسکر های لیتیمی دارای ساختاری با ضخامت چند صد نانومتر بوده که از روی سطح الکترود های لیتیم رشد می نمایند و از میان الکترولیت جامد و سیال عبور نموده و به الکترود دیگر می رسند؛ با این کار مدار کوتاه ایجاد می گردد.

در این پروژه که با همکاری کشور های چین و آمریکا صورت گرفته است، محققان پیروز شدند ویسکر های لیتیم را درون میکروسکوپ الکترونی عبوری محیطی با استفاده از اتمسفر دی اکسیدکربن ایجاد نمایند. واکنش دی اکسیدکربن با لیتیم موجب تشکیل لایه ای اکسیدی می گردد که به پایداری ویسکر ها یاری می نماید.

در این پروژه محققان از نوک میکروسکوپ نیروی اتمی به عنوان الکترود شمارنده استفاده نموده و در واقع میکروسکوپ AFM را با ETEM ترکیب کردند. با این کار امکان تصویربرداری از فرآیند رشد ویسکر ها فراهم می گردد.

ژانگ می گوید: اکنون ما فرآیند رشد ویسکر را می دانیم و می شناسیم؛ بنابراین می توان الکترولیت های حالت جامد را به گونه ای طراحی کنیم که مانع از رشد این ساختار ها شویم.

باتری های حالت جامد حاوی فلز لیتیم از نظر ایمنی و دانسیته انرژی بسیار مطلوب هستند. با این روش جدید می توان سازوکار های جدیدی برای این فرآیند شناسایی نموده و از آن ها برای توسعه باتری های جدید استفاده گردد.

منبع: خبرگزاری دانشجو
انتشار: 23 اسفند 1398 بروزرسانی: 23 اسفند 1398 گردآورنده: subaru.sale-blog.ir شناسه مطلب: 2528

به "محققان به دنبال ارتقای ایمنی باتری های لیتیمی با فناوری نانو هستند" امتیاز دهید

امتیاز دهید:

دیدگاه های مرتبط با "محققان به دنبال ارتقای ایمنی باتری های لیتیمی با فناوری نانو هستند"

* نظرتان را در مورد این مقاله با ما درمیان بگذارید