به گزارش گروه اخبار علمي ايرنا از ساينس، فناوري ساخت باتري هاي ليتيوم-سولفور، توان بالقوه بسياري دارد و مي تواند معادل پنج برابر باتري هاي ليتيوم يون امروزي، انرژي توليد كند. اما باتري هايي كه با استفاده از اين مواد بسيار فعال ساخته مي شوند، به دليل از دست رفتن موادمذكور در چرخه شارژ و تخليه باتري، عمر كوتاهي دارند.
محققان كمبريج معتقدند با اضافه كردن يك مرحله جديد به چرخه كار باتري، مشكل عمر كوتاه آن را حل كرده اند. در باتري هاي ليتيوم- سولفور، الكترود مثبت (كاتد) باتري از جنس سولفور و الكترود منفي (آند) از جنس ليتيوم خالص است كه علاوه بر عملكرد الكترود، منبع تامين يون هاي ليتيوم نيز محسوب مي شود. بدين با خالي شدن باتري، الكترود منفي آن مصرف مي شود و در طول شارژ باتري، حجم آن مجددا افزايش مي يابد. اما در جريان اين فرآيندهاي شارژ و تخليه انرژي، موادي موسوم به پلي سولفيد توليد مي شود كه در الكتروليت باتري از بين مي روند و در نتيجه با هر بار شارژ باتري بخشي از مواد فعال آن كه به عنوان آند وكاتد عمل مي كنند، از دست مي رود و ظرفيت باتري كاهش مي يابد.
محققان كمبريج براي حل اين مشكل از اندامك هاي موجود در روده انسان موسوم به villi الهام گرفته اند. اين اندامك ها سطح روده را افزايش داده و در فرآيند جذب مواد غذايي در بدن موثر هستند. محققان با قراردادن قطعات بسيار كوچك سيم هايي از جنس اكسيد روي در كاتد باتري، عملكرد villi را شبيه سازي كرده اند. بدين ترتيب با افزايش سطح كاتد، يك پيوند شيميايي قوي بين پلي سولفيدها برقرار شده و از حل شدن آن ها در الكتروليت ممانعت مي شود. اين فرآيند مشكل كاهش ظرفيت باتري را به طور كلي حل مي كند. با وجود اين هنوز راه درازي تا تجاري شدن اين فناوري باقي مانده است.
گزارش كامل اين تحقيقات در نشريه Advanced Functional Materials منتشر شده است.
علمي (6) ** 9259**1440
مترجم: سپيده علي كاشاني** انتشار:معصومه گلشن
تاریخ انتشار: ۸ آبان ۱۳۹۵ - ۰۹:۵۹
تهران - ايرنا - محققان دانشگاه كمبريج با الهام از سلول هاي موجود در روده انسان، نسل جديدي از باتري ها را طراحي كردند.