1
ستاد ویژه توسعه فناوری نانو Iran Nanotechnology Innovation Council بستن
  • ستاد ویژه توسعه فناوری نانو

  • بانک اطلاعات شاخص های فناوری نانو

  • سایت جشنواره فناوری نانو

  • سیستم جامع آموزش فناوری نانو

  • شبکه آزمایشگاهی فناوری نانو

  • موسسه خدمات فناوری تا بازار

  • کمیته استانداردسازی فناوری نانو

  • پایگاه اشتغال فناوری نانو

  • کمیته نانو فناوری وزارت بهداشت

  • جشنواره برترین ها

  • مجمع بین المللی اقتصاد نانو

  • اکو نانو

  • پایگاه اطلاع رسانی محصولات فناوری نانو ایران

  • شبکه ایمنی نانو

  • همایش ایمنی در نانو

  • گالری چند رسانه ای نانو

  • تجهیزات فناوری نانو

  • صنعت و بازار

  • باشگاه نانو

افزایش سه برابر عمر باتری یون لیتیم با نانوساختارها

تاریخ خبر : 1393/07/14 تعداد بازدید : 1843

محققان با استفاده از سیلیکون خالص، موفق به تولید آندی برای باتری یون لیتیم شدند که می‌تواند کارایی این باتری‌ها را افزایش دهد.

پژوهشگران دانشگاه کالیفرنیا موفق به ارائه روشی ارزان قیمت و زیست‌سازگار برای تولید باتری‌های یون لیتیم شدند. عملکرد این باتری‌ها سه برابر بیشتر از باتری‌های استاندارد است.
زکری فیورز از محققان این پروژه می‌گوید: «ما در این پژوهش از شن استفاده کردیم؛ ماده‌ای ارزان، غیرسمی و زیست‌سازگار که می‌تواند به‌عنوان آند باتری‌های یون لیتیم ایفای نقش کند.»
این ایده شش ماه قبل به ذهن او خطور کرد؛ زمانی که در کنار ساحل سان کلیمنت نشسته بود و یک مشت شن در دستانش قرار داشت. حوزه تحقیقاتی فیورز، ساخت باتری‌های یون لیتیم با کارایی بالا است. او روی ساخت آند، بخش دارای بار منفی باتری، تحقیق می‌کند. در حال حاضر گرافیت ماده استاندارد برای ساخت آند است اما با توسعه باتری‌های جدید، گرافیت پتانسیل لازم برای بهبود بیشتر این باتری‌ها را ندارد.
این گروه تحقیقاتی از سیلیکون در مقیاس نانو برای جایگزینی گرافیت استفاده کردند. مشکل سیلیکون نانومقیاس این است که به سرعت دچار زوال ساختاری شده و نمی‌توان آن را به‌صورت انبوه تولید کرد. محققان دریافتند که کوارتز می‌تواند راهگشا باشد. به همین دلیل از شن‌های منطقه سدار گریک در شرق دالاس استفاده کردند. آن‌ها این شن‌ها را خرد کرده و به مقیاس نانو درآوردند و پس از چند مرحله خالص‌سازی، ماده‌ای سفید رنگ شبیه شکر به‌دست آمد. سپس نمک طعام و منیزیم که به راحتی در آب حل می‌شوند به کوارتز افزوده شد. به این ساختار حرارت داده می‌شود تا در اثر آن اکسیژن به واسطه وجود منیزیم از کوارتز زدوده شده و سیلیکون خالص به‌دست ‌آید. سپس از این ترکیب برای تولید ساختاری سه بعدی استفاده شد که دارای تخلخل بالایی است. تخلخل موجود در این ساختار می‌تواند برای استفاده در باتری‌ها مناسب باشد و عملکرد آن را بهبود دهد.
محققان دریافتند که این ماده می‌تواند طول عمر باتری‌های یون لیتیم را سه برابر افزایش دهد. نتایج این پژوهش در قالب مقاله‌ای با عنوان Scalable Synthesis of Nano-Silicon from Beach Sand for Long Cycle Life Li-ion Batteries در نشریه Nature Scientific Reports به چاپ رسیده است.