به گزارش خبرنگار علمی باشگاه خبرنگاران؛ پژوهشگران دانشگاه تگزاس با استفاده از نانوصفحات تک بلوری فسفات آهن لیتیم (LiFePO4)، با جهت‌گیری 010، موفق به افزایش کارایی باتری‌های یون لیتیم شدند.
محققان می‌گویند "جهت‌گیری 010" در این نانوصفحه‌ها بسیار مهم است زیرا لیتیم‌دار شدن و زدایش لیتیم تنها در این صفحه اتفاق می‌افتد. این گروه روش جدیدی برای سنتز این نانوصفحه‌های با جهت‌گیری 010 ارائه کردند. از این نانوصفحه‌ها می‌توان برای مطالعه‌ی فرآیند انتقال بار/جرم در مقیاس نانو استفاده کرد و در نهایت چگونگی اصلاح سطحی برای افزایش کارایی و عملکرد باتری‌ها را مورد مطالعه قرار داد.
گویهاو یو رهبر این تیم تحقیقاتی، می‌گوید: لیتیم‌دار شدن و زدایش لیتیم از سطح نانوصفحات LiFePO4 از طریق کانال‌هایی عمود بر "جهت‌گیری 010" انجام می‌شود.
پیش از این تلاش‌هایی برای کنترل جهت‌گیری این صفحات انجام شده بود اما ما برای اولین بار موفق به سنتز این صفحات با جهت‌گیری 010 شدیم. مزیت این نانوصفحات آن است که نسبت سطح به ضخامت در آنها بالا است.
نانوصفحات جهت‌دار LiFePO4 نسبت به ذرات LiFePO4 دارای جهت‌گیری‌های تصادفی، ظرفیت برگشت‌پذیر در باتری‌ها را بیشتر افزایش می‌دهند.
ظرفیت برگشت‌پذیر به مقدار انرژی قابل ذخیره شدن در باتری اطلاق می‌شود. پژوهشگران نشان دادند که الکترودهای دارای نانوصفحات LiFePO4 بعد از 1000 بار شارژ/دشارژ شدن هنوز بخش اعظمی از ظرفیت خود را حفظ کرده اند. یکی از مهمترین دستاوردهای محققان در این پروژه آن است که موفق به افزایش سرعت شارژ/دشارژ در باتری‌های یون لیتیم شدند. در واقع باتری‌های حاوی الکترودهای تقویت شده با نانوصفحات LiFePO4 برای شارژ کردن %70 از ظرفیت تئوری خود یعنی 170 میلی‌آمپر‌ساعت بر گرم، به شش دقیقه زمان نیاز دارند.
پژوهشگران این پروژه می‌گویند که در حال حاضر به دنبال کنترل دقیق‌تر ضخامت نانوصفحات هستند و روی رابطه‌ی میان ضخامت و ویژگی‌های الکتروشیمیایی باتری تحقیق می‌کنند.
انتهای پیام/
