راهکار پژوهشگر ایرانی برای افزایش ۴ برابری ذخیره انرژی در باتری های لیتیومی

راهکار پژوهشگر ایرانی برای افزایش ۴ برابری ذخیره انرژی در باتری های لیتیومی

بی دانلود: گروه تحقیقاتی دانشگاه ایلینویز شیکاگو با همکاری پژوهشگر ایرانی نشان دادند که الکترولیت نانو کامپوزیتی در باتری های لیتیومی این پتانسیل را دارد که یک کیلووات ساعت یا بیشتر را در هر کیلوگرم در این نوع باتری ها ذخیره کند که این رقم چهار برابر بیش از فناوری باتری لیتیوم یون است که برای سیستم های حمل و نقل مورد استفاده قرار می گیرد.


به گزارش بی دانلود به نقل از ایسنا، پژوهشگران مؤسسه فناوری ایلینویز (IIT)، لابراتوار ملی آرگون و دانشگاه ایلینویز در شیکاگو باتری لیتیوم حالت جامد در دمای اتاق ساخته اند که قابل شارژ با هزار بار چرخه شارژ/دشارژ است و می تواند با نرخ بالایی فعالیت کند؛ چونکه الکترولیت نانو کامپوزیتی حالت جامد پلیمر و سرامیک (Li10GEP۲S12) به کار رفته در آن، پروسه ردوکس چهار الکترونی را در باتری لیتیوم-ایر امکان پذیر می کند.
محمد اسدی، استادیار رشته مهندسی شیمی در انستیتوی فناوری ایلینویز و نویسنده ارشد مقاله، اشاره کرد: طراحی این باتری، این پتانسیل را دارد که یک کیلووات ساعت یا بیشتر را در هر کیلوگرم ذخیره کند که این رقم چهار برابر بیش از فناوری باتری لیتیوم یون است که برای سیستم های حمل و نقل، خصوصاً وسایل نقلیه سنگین مانند هواپیما، قطارها و زیردریایی ها انقلابی است.
یک باتری لیتیوم برمبنای تشکیل لیتیوم اکسید (Li2O) از نظر نظریه می تواند چگالی انرژی را که قابل مقایسه با بنزین است، تحویل دهد. تشکیل اکسید لیتیوم شامل یک واکنش چهار الکترونی است که دستیابی به آن از فرآیندهای واکنش یک و دو الکترونی که به ترتیب منجر به سوپراکسید لیتیوم (LIO2) و لیتیوم پراکسید (Li2O2) می شوند، دشوارتر است.
محمد اسدی می گوید: «با استفاده از یک الکترولیت کامپوزیت پلیمری برمبنای نانوذرات Li10GEP2S12 تعبیه شده در یک ماتریس پلیمری پلی اتیلن اکسید اصلاح شده، دریافتیم که Li2O محصول اصلی در یک باتری لیتیوم-هوا با حالت جامد است.»
به نقل از ستاد نانو، باتری های لیتیومی از نظر چگالی انرژی قابلیت رقابت با بنزین را دارند. با این وجود، در بیشتر سیستم ها، مسیرهای واکنش یا انتقال یک یا دو الکترون را شامل می شوند و به ترتیب منجر به پراکسید لیتیوم (Li2O2) یا لیتیوم سوپراکسید (LIO2) می شوند.
الکترولیت کامپوزیت تعبیه شده با نانوذرات Li10GEP2S12 هدایت یونی بالا و پایداری چرخه ای بالا را بوسیله یک پروسه انتقال چهار الکترون نشان میدهد.
نتایج این پروژه در قالب مقاله ای در مجله Science انتشار یافته است.




منبع:

1401/11/30
10:18:33
0.0 از 5
494
تگهای خبر: پروژه , دانشگاه , سیستم , طراحی
این مطلب را می پسندید؟
(0)
(0)

تازه ترین مطالب مرتبط
نظرات بینندگان در مورد این مطلب
لطفا شما هم نظر دهید
= ۴ بعلاوه ۳
beedownload بی دانلود