افزایش طول عمر باتری با جایگزینی عنصر مندلیف

محققان دانشگاه تگزاس واقع در آمریکا نوع جدیدی از باتری‌های یون لیتیوم را طراحی کردند که در آن به جای عنصر نسبتا کمیاب و گران قیمت کبالت از نیکل استفاده می شود. استفاده از نیکل امکان ذخیره انرژی بیشتر در باتری را فراهم می‌کند، قیمت تولید را کاهش و عمر آن را افزایش می‌دهد.

کد خبر: ۵۶۶۵۹

تاریخ: ۳۱ تير ۱۳۹۹ - ۱۴:۲۰

به گزارش آوای نشاط، به نقل از پایگاه خبری ساینس، کبالت به دلیل رسانایی عالی و پایداری زیاد در چرخه‌های شارژ، به عنوان یک عنصر کلیدی در کاتد باتری‌های یون لیتیوم مورد استفاده قرار می‌گیرد اما اخیرا به دلیل آثار مضری که عملیات معدن‌کاوی این عنصر برجای می‌گذارد، استفاده از آن برای تولید باتری مورد انتقاد قرار گرفته است.

این مضرات شامل قرارگیری کارگران در معرض مقادیر قابل توجهی از فلزات سمی، نابودشدن مناظر طبیعی و آلودگی آب‌ها هستند.

به طور عمومی، کاتد باتری‌های یون لیتیوم از ترکیب یون‌های فلزی از جمله کبالت، نیکل و آلومینیوم ساخته می‌شود. در حالی که کبالت گران‌ترین عنصر مورد استفاده در آن بوده و تقریبا نیمی از هزینه تمام شده باتری را به خود اختصاص می‌دهد.

اکنون محققان دانشگاه تگزاس با تولید کاتدی از جنس نیکل این مشکلات را حل کرده‌اند. در واقع محققان ساختاری را طراحی کردند که امکان تولید کاتد باتری‌ها را با ۸۹ درصد نیکل و ۱۱ درصد منیزیم و آلومینیوم فراهم می‌کند.

به گفته محققان کلید کار در این است که باید یون‌های فلزی این عناصر در هنگام تولید، به طور یکسان در سراسر کاتد توزیع شوند. این رویکرد مشکل قدیمی تجمع یون‌ها در یک نقطه و کاهش کارآیی باتری را نیز حل می‌کند.

استفاده از مقدار بیشتر نیکل امکان ذخیره انرژی بیشتر در باتری را نیز فراهم می‌کند و عمر آن را افزایش می‌دهد.
محققان برای تولید انبوه و عرضه این فناوری به بازار یک استارتاپ راه‌اندازی کرده‌اند.

گزارش کامل این تحقیقات در نشریه Advanced Materials منتشر شده است.

انتهای پیام/