به گزارش ايرنا ازستاد ويژه توسعه فناوري نانو، دكترمهران جوان بخت در زمينه اين كار پژوهشي گفت:امروزه باتري‌هاي يون ليتيوم كاربردهاي بسيارگسترده‌اي در توسعه خودروهاي برقي وهيبريدي، انرژي‌هاي تجديدپذير، صنايع الكتريكي و الكترونيكي و سفينه‌هاي فضايي دارند.
وي بيان كرد:دربرخي از كشورها، مردم از اين نوع باتري‌ها كه طول عمري بالاتر از 20 سال دارند، براي ذخيره سازي برق حاصل از انرژي خورشيدي و بادي استفاده مي‌كنند، به همين منظور سرمايه‌گذاري‌هاي بزرگي در زمينه توسعه و توليد باتري‌هاي يون ليتيوم صورت گرفته است.
به گفته دكترمهران جوان‌بخت، ليتيوم آهن فسفات، كاتدي بسيار ارزان، بدون سميت و داراي خواص الكتروشيميايي مناسبي است، با اين حال، اين تركيب داراي دو عيب اصلي و ذاتي، يعني پايين بودن هدايت يوني و الكتروني است، لذا در اين تحقيق، بهبود اين دو ويژگي مورد نظر قرار گرفته است.
جوان‌بخت ادامه داد:براي دستيابي به اين هدف، دراين طرح نانوذرات ليتيوم آهن فسفات با ريخت (مورفولوژي) پاپيوني براي اولين باردردنيا تهيه شد، اين نانوساختار پاپيوني داراي پوشش نانوكربني است و براي ساخت كاتد موجود در باتري يون ليتيوم مورد استفاده و بررسي قرار گرفته است.
وي گفت:سنتز مورد استفاده ساده وبا حلال‌هاي ارزان قيمت و در دسترس صورت گرفته است، اين تركيب نسبت به سايرتركيبات كاتدي كه بر پايه كبالت و يا نيكل هستند، سميت و خطر زيست‌محيطي ندارد.
اين پژوهشگر ادامه داد:براساس نتايج به دست آمده، نانوساختار ايجاد شده موجب كوتاه شدن مسير نفوذ يون ليتيوم و در نتيجه افزايش هدايت يوني و سرعت شارژ و تخليه شارژ(دشارژ) باتري مي‌شود، از طرفي نانوپوشش‌هاي كربني ايجاد شده بر روي ذرات، افزايش هدايت الكتريكي اين ماده را در پي داشته، با بهبودهاي انجام شده در اين تركيب، ظرفيت ارائه شده توسط باتري نسبت به نمونه مقايسه‌اي حدود 110 درصد افزايش نشان داده است.
وي اظهاركرد: نانوساختارهاي تهيه شده، حاصل خودآرايش يافتگي نانوصفحات ليتيوم آهن فسفات است، اين نانوساختارها رفتار الكتروشيميايي بسيار جالبي دارند ودركنار مزيت‌هاي ايجاد شده از قبيل افزايش سطح ويژه، افزودن سطح تماس ماده كاتدي با الكتروليت، كاهش مسير نفوذ يون ليتيوم را نيز فراهم مي‌كنند.
جوان بخت گفت: اين باتري‌ها در مقايسه با نمونه‌هاي مشابه در دنيا سرعت تخليه شارژ بالاتري دارند، همچنين با كمك طيف امپدانس الكتروشيميايي، مشخص گرديده كه ايجاد نانوپوشش كربني نيز باعث كاهش 75 درصدي مقاومت انتقال بار و كاهش چشمگير مقاومت انتقال جرم در آن شده است.
وي با اشاره به اينكه درحال حاضر اين ماده از كشورچين به ايران وارد مي‌شود، افزود: اميد است با دستيابي به دانش فني توليد اين ماده، كشور از واردات آن بي نياز شده و امكان اشتغال‌زايي براي نيروهاي انساني متخصص و فارغ التحصيلان رشته‌هاي مربوطه فراهم شود.
اين تحقيقات با همكاري دكتر مهران جوان‌بخت عضو هيات علمي دانشگاه صنعتي اميركبير، حسين غفاريان زحمتكش دانشجوي كارشناسي ارشد شيمي تجزيه اين دانشگاه، و دكتر مهدي قائمي عضو هيات علمي دانشگاه گرگان انجام شده است.
علمي (1) ** 9340**1440
موفقيت پژوهشگران دانشگاه اميركبير در بهبود عملكرد باتري‌هاي يون ليتيوم
۱۳ اردیبهشت ۱۳۹۴، ۱۶:۴۳
کد خبر:
81593206
تهران-ايرنا-پژوهشگران دانشگاه صنعتي اميركبير در تحقيقات خود موفق به سنتز نانوساختارهاي جديدي شدند كه در ساخت باتري‌هاي يون ليتيوم قابل كاربرد خواهد بود، اين نانوساختار با وجود افزايش ظرفيت باتري‌ها و روش ساخت ساده، فاقد خطرهاي زيست محيطي است.
