به گزارش گروه وبگردی باشگاه خبرنگاران جوان؛ محققان دانشگاه رایس آمریکا دریافتند با استفاده از فیلم نانوتیوب کربن می‌توان باتری‌هایی با طول عمر بیشتر تولید کرد.

بر اساس این تحقیقات، استفاده از فیلم نانوتیوب کربن مانع رشد دندریت روی سطح بدون پوشش آند لیتیمی در باتری‌ها می‌شود. هنگام استفاده از باتری، یون‌های لیتیم از طریق الکترولیت از آند به کاتد منتقل می‌شوند.
زمانی که باتری شارژ می‌شود، یون‌ها در جهت مخالف و از کاتد به آند منتقل می‌شوند. اما هنگامی که این یون‌ها به آند از جنس فلز خالص می‌رسند، به شکل یک سطح هموار روی آن انباشته نمی‌شوند، بلکه ستون‌هایی موسوم به دندریت را تشکیل می‌دهند. این دندریت‌ها با هر بار شارژ کردن باتری بلندتر شده و بالاخره به کاتد می‌رسند و بدین ترتیب موجب از بین رفتن باتری می‌شوند.
محققان برای حل این مشکل یک راهکار ساده ارائه کردند که در آن سطح آند فلزی با استفاده از یک فیلم متشکل از نانوتیوب‌های کربن پوشیده می‌شود. تماس فیلم نانوتیوب با آند لیتیمی موجب انتقال الکترون از فیلم به فلز می‌شود و در نتیجه آن رنگ فیلم از سیاه به سرخ تغییر می‌کند. در مقابل فیلم هم یون‌های لیتیم را جذب می‌کند و این یون‌ها در تمام سطح فیلم توزیع می‌شوند. بدین ترتیب فیلم متشکل از نانوتیوب‌های کربن مانع شکل گیری دندریت‌ها می‌شود.
در آزمایشات اولیه که با استفاده از این شیوه انجام گرفت مشخص شد باتری مورد آزمایش پس از ۵۸۰ چرخه شارژ سلول‌های لیتیمی ۹۹.۸ درصد از کارآیی کولنی خود را حفظ کردند. منظور از کارآیی کولنی قابلیت حرکت الکترون‌ها در یک سیستم الکتروشیمیایی است.

منبع: ایرنا

انتهای پیام /