ماده ای که شارژ باتری را تسریع می نماید
به گزارش وبلاگ ایران به نقل ازنیواطلس، ماده مذکور در واقع از طریق فرایند شارژ کردن خود، تنظیمات بهینه اتم ها را به کار می گیرد و به این ترتیب شکل ماده جدیدی را به خود می گیرد که امکان انتقال یون های لیتیوم تسهیل می گردد.
تحقیق در این باره به وسیله محققان دانشگاه استانی بویز و دانشگاه استان کالیفرنیا سن دیگو اجرا شده تا مسئله ای در طراحی باتری های لیتیومی فعلی را رفع کند. از آنجا که باتری ها چرخه وار عمل می نمایند، یون های لیتیوم از کاتد (الکترود مثبت) به آند (الکترود منفی) حرکت می نمایند. اما این فرایند فقط با سرعت خاصی انجام می گردد.
همزمان با تسریع شارژ، فلز لیتیوم روی سطح آند از جنس گرافیت تجمیع می گردد و همین روند عملکرد باتری را به خطر می اندازد و ممکن است است به اتصالی مدار، داغ شدن یا آتش سوزی منجر گردد. به همین دلیل محققان سعی کردند با استفاده از ترکیبی به نام پنتاکسید نیوبیم چرخه شارژ را تسریع و این مانع را رفع نمایند.
اتم های موجود در پنتاکسید نیوبیم را می توان به راحتی به شکل تنظیمات تثبیت شده پایدار تنظیم کرد و محققان روشی نوین برای انجام این کار یافته اند. هنگامیکه این ماده به عنوان آند در یک سلول سکه ای به کار گرفته شد، آرایش اتم های آن به هم ریخته بود. اما محققان متوجه شدند هنگامیکه بار الکتریکی سلول چندبار پر و خالی می گردد، اتم ها خود را به شکل ساختاری کریستالی تنظیم می نمایند.
محققان پیش از این با چنین نانوساختاری روبرو نشده بودند. آنها ساختار مذکور را شبیه یک مکعب سنگ نمک توصیف کردند که پس از شارژ باتری، یون های لیتیوم را سریع تر به آند منتقل می نماید. این روند به ایجاد یک چرخه ایده آل با سرعت شارژ بالا منجر شد.
محققان امیدوارند از این روش برای توسعه مواد تازه باتری و حتی در حوزه های جداگانه دیگر مانند نیمه رساناها استفاده نمایند.
منبع: خبرگزاری مهر