به گزارش خبرگزاری مهر، دانشمندان دانشگاه استانفورد که نتایج تحقیقات خود را در مجله Nature Nanotechnology منتشر کرده اند، یک باتری لیتیومی بسیار باریک را توسعه داده اند که قطب مثبت آن از جنس سیلیسیوم بوده و می تواند حداکثر 10 برابر انرژی بیشتری نسبت به باتریهای قابل شارژ را در خود ذخیره کند و 40 ساعت شارژ بماند.
هنگامی که یک باتری شارژ می شود، یونهای لیتیوم در داخل آن یک الکترون از یک منبع خارجی دریافت کرده و به سمت قطب مثبت (آند) حرکت می کنند. به تدریج که باتری تخلیه می شود، یونهای لیتیومی الکترونهای خارجی خود را که جریان الکتریکی تولید می کنند، پس می گیرند و از طریق یک ژل هادی به قطب منفی (کاتد) بازمی گردند.
نکته اساسی این فرایند آند است. در باتریهای فعلی جنس آند یا قطب مثبت از ورقه "گرافیت"، یعنی اتمهای کربن است، اما در این آند، گرافیت برای اینکه بتواند تنها یک یون لیتیوم را شکار کند به شش اتم کربن نیاز دارد.
این درحالی است که سیلیسیوم بسیار موثرتر از گرافیت است به طوری که یک اتم سیلیسیوم می تواند حداکثر چهار یون لیتیوم را به دست آورد.
این دانشمندان در ساخت این باتری موفق شدند به جای استفاده از ورقه سیلیسیوم، نانوالیاف این عنصر را مورد استفاده قرار دادند.
در این فرایند، نانوالیاف سیلیسیوم روی یک زیرلایه فولادی ضد زنگ قرار داده شدند. آندهایی که به این ترتیب ساخته شدند بسیار پایدار و مطمئن هستند و می توانند 10 برابر موثرتر از شارژ باتریهای با آند گرافیت انرژی ذخیره کنند.
به گفته این دانشمندان، این باتری ساخته شده با فناوری نانو می تواند منجر به تولید نسل جدیدی از رایانه های قابل حمل پرانرژی شود.
نظر شما