تهران - ايرنا- پژوهشگران موفق به توليد نانوالياف سيليكوني شدند كه مي‌تواند در ساخت باتري‌ خودروهاي الكتريكي مورد استفاده قرار گيرد. اين گروه تحقيقاتي ماده‌اي شبيه به كاغذ ساختند كه براي توليد باتري‌هاي يون ليتيم مناسب است.

به گزارش ايرنا از ستاد ويژه توسعه فناوري نانو، محققان با استفاده از الكتروريسندگي، نانواليافي از جنس سيليكون توليد كردند.

سپس با استفاده از بخار منيزيم موفق به ايجاد شبكه‌اي اسفنجي از اين نانوالياف شدند. ساختار به‌دست آمده مي‌تواند به‌عنوان آند در باتري‌هاي يون ليتيم مورد استفاده قرار گيرد.

با استفاده از اين ماده مي‌توان انرژي ويژه ذخيره شده در باتري و همچنين مقدار انرژي توليد شده در هر واحد وزني باتري را چند برابر افزايش داد.

در ساخت اين ماده كاغذ مانند از نانوالياف اسفنجي شكل سيليكون كه صد برابر نازكتر از تار موي انسان است استفاده شده‌است.

اين نانوالياف با استفاده از روشي موسوم به الكتروريسندگي توليد مي‌شوند. در اين روش، ولتاژي در حدود 20000 تا 40000 ولت ميان يك غلطك و يك سوزن نازك اعمال مي‌شود. محلول حاوي تترااتيل اورتوسيليكات از سوزن نازك به سوي غلطك اسپري مي‌شود. تترااتيل اورتوسيليكات تركيبي شيميايي است كه در صنعت نيمه‌هادي به وفور استفاده مي‌شود. نانوالياف توليد شده در معرض بخار منيزيم قرار داده مي‌شود تا ساختار الياف سيليكوني به شكل اسفنج ايجاد شود.

آندهاي باتري يون ليتيم به‌صورت معمول از فويل‌هاي مس داراي پوشش گرافيتي توليد مي‌شود. از آنجايي كه گرافيت داراي محدوديت‌هايي است، محققان براي افزايش ظرفيت باتري از ماده ديگري نظير سيليكون استفاده كردند كه ظرفيت بالايي داشته و همچنين نسبت بار الكتريكي به وزن آن در باتري 10 برابر بيشتر از گرافيت است.

مشكل اصلي سيليكون، متورم شدن و در نتيجه زوال سريع ساختاري آن است. نانوالياف سيليكون توليد شده توسط اين گروه، مشكل تورم نداشته و مي‌تواند بدون هيچ مشكل ساختاري، صدها بار شارژ/دشارژ شود.

نتايج يافته‌هاي محققان دانشگاه كاليفرنيا در نشريه Nature Scientific Reports منتشر شده‌است.

علمي **1354**1599