الصورة الكبيرة: يعمل الباحثون في جامعة بوردو على زيادة عمر البطارية مع جعلها أكثر استقرارًا وتقليل وقت الشحن. إنه وعد سمعناه مرارًا وتكرارًا من الأوساط العلمية ، لكن هل يمكن أن يكونوا في الواقع على شيء معقول هذه المرة؟
كما يسلط الضوء على Kayla Wiles من جامعة Purdue ، ابتكر الباحثون بنية شبيهة باسم "nanochain" من الأنتيمون ، وهو عنصر كيميائي مع الرمز Sb والرقم الذري 51 الذي يستخدم لتعزيز قدرة شحن أيونات الليثيوم في البطاريات.
عند اختبار البطاريات الخلوية المصغرة ، لاحظ الفريق أنه بعد شحن لمدة 30 دقيقة ، حققت الوحدات ذات الأقطاب الكهربائية النانوية ضعف قدرة أيون الليثيوم مقارنة بالبطاريات التي تحتوي على أقطاب غرافيت والتي تستخدم بشكل شائع في بطاريات اليوم. كان هذا صحيحًا أكثر من 100 دورة شحن / تفريغ.
تستخدم بعض البطاريات التجارية بالفعل مركبات تشبه الأنتيمون كإلكترود ، لكن المادة تميل إلى الانتفاخ كما تستهلك في أيونات الليثيوم ، وأحيانًا تصل إلى ثلاثة أضعاف. هذا ، كما يمكنك أن تتخيل ، يؤدي إلى مخاطر خطيرة على السلامة.
لمحاربة التوسع ، طبق علماء بوردو عامل اختزال وعامل نووي لاستيعاب التوسع المطلوب. يعمل عامل الاختزال ، الأمونيا البوران ، على إنشاء مساحات فارغة داخل النانوتشين ، مما يوفر مساحة للتوسع ويساعد على قمع فشل القطب الكهربائي.
قال Vilas Pol ، أستاذ مشارك في الهندسة الكيميائية بوردو ، إنه في الاختبار ، "لا يوجد أي تغيير من الدورة الأولى إلى الدورة 100 ، لذلك ليس لدينا سبب للاعتقاد بأن الدورة 102 لن تكون هي نفسها."
بالطبع ، النظرية والواقع هما شيئان مختلفان للغاية. حقيقة الأمر هي ، هناك حاجة إلى مزيد من الاختبارات لتحديد السلامة طويلة الأجل من أقطاب النانوتشين. إنها خطوة أولى رائعة نجت من 100 دورة شحن / تفريغ ، ولكن في العالم الواقعي ، تمر البطاريات بآلاف هذه الدورات على مدار حياتها.
