باتری جدید خودروهای برقی می‌‌تواند تا یک میلیون کیلومتر کار کند
بخش بزرگی از مشکل از نحوه ذخیره‌سازی شارژ باتری‌های ثانویه [قابل شارژ] لیتیومی از آن نوع ناشی می‌شود که در خودروهای برقی استفاده می‌شود. آن‌ها این کار را با تبدیل انرژی الکتریکی به انرژی شیمیایی برای ذخیره‌سازی و سپس تبدیل مجدد به انرژی الکتریکی برای استفاده، انجام می‌دهند.
این کار با استفاده از مواد کاتد نیکل انجام می‌شود که قادر است مقدار زیادی از یون‌های لیتیوم موردنیاز برای آن فرایند را ذخیره کند. اما مواد مبتنی بر نیکل از بلورهایی کوچک ساخته شده‌اند و ممکن است با شارژ و تخلیه شارژ، به‌تدریج فرسوده شوند.
پژوهشگران بر این باورند که این مشکل ممکن است با تولید مواد کاتد در یک ذره یا بلور بزرگ که کمتر احتمال دارد خراب شوند، برطرف شود.
پژوهشگران در بررسی جدید، به دنبال یافتن دمای مناسب برای تولید آن مواد تکبلوری با کیفیت بالا بودند. آن‌ها طیف گسترده‌ای از دماهای مختلف و تاثیرشان را بر ظرفیت و عملکرد بلندمدت مواد بررسی کردند.
آن‌ها دریافتند که یک دمای بحرانی وجود دارد که مواد در آن می‌توانند با کیفیت بالا و به‌نسبت راحت تولید شوند. این مواد در آن صورت، دوام بسیار بیشتری خواهند داشت.
بالاتر از آن دما فرایندی به نام «متراکم‌سازی» رخ می‌دهد که در آن، ذرات درون ماده بزرگ‌تر می‌شوند و همه فضاهای خالی را پر می‌کنند.
پس از وقوع این فرایند، مواد بسیار سخت می‌شوند و فرسوده نمی‌شوند که این اصولا به آن‌ها امکان می‌دهد دوام بسیار بیشتری داشته باشند.
کیو‌ــ‌یونگ پارک، استاد دانشگاه علوم و فناوری پوهانگ، جایی که این پژوهش آنجا انجام شد، گفت: «ما برای افزایش دوام مواد کاتدی مبتنی بر نیکل یک راهبرد جدید ترکیب معرفی کرده‌ایم. ما به پژوهشمان ادامه خواهیم داد تا باتری‌های قابل‌شارژ برای خودروهای برقی ارزان‌تر، سریع‌تر و بادوام‌تر شوند.»
این پژوهش در مقاله‌‌ای اخیرا منتشر‌شده با عنوان «بررسی مقایسه‌ای ساختار میکروسکوپی حرارتی در کاتد با نیکل بالا برای باتری‌های لیتیوم‌ــ‌یونی: دمای بحرانی تَکلیس در طراحی چندبلوری و تکبلوری»، در مجله «اِی‌سی‌اس اپلاید متریالز اند اینترفیسز» (ACS Applied Materials & Interfaces) شرح داده شده است.
این مطلب از سایت ایتنا گردآوری شده است.
منبع: ایتنا