حوزه های صنعتـــی
حوزه های صنعتـــی
مشاهده خبر

ساخت باتری پیشرفته‎ای در دانشگاه میشیگان

تاریخ خبر : ۱۳۹۷/۱۰/۲۷ تعداد بازدید : ۱۵۴
تعداد رای : ۰
محققان دانشگاه میشیگان توانستند با استفاده از مواد سرامیکی و ساخت الکترولیت جامد، ظرفیت و توان باتری‎های لیتیمی را بهبود دهند.

محققان دانشگاه میشیگان نوعی باتری شارژپذیر را تعبیه کردند که می‎تواند توان خروجی را در مقایسه با اغلب باتری‎های رایج امروزی به میزان دوبرابر افزایش دهد، بدون اینکه آتش بگیرد یا به فضای بیشتری نیاز داشته باشد. این فناوری جدید می‎تواند مسافت طی شده توسط خودروهای الکتریکی را افزایش داده و زمان شارژ گوشی‎های هوشمند را هم بهبود دهد.

باتری لیتیم-یون از دهه 1990 مورد استفاده قرار گرفت و مشخص شد که نسبت به باتری‎های فلز لیتیمی که در دهه 1980 معرفی شدند، بسیار ممطمئن‎تر است. باتری‎های فلز لیتیم اولیه از الکترولیت مایع استفاده می‎کردند و انتقال یون لیتیم در محیط باتری نیز منجر به تشکیل شاخه‎های دندریتی بر سطح الکترودها خواهد شد که در نهایت باعث اتصال کوتاه و انفجار باتری می‎شود. اما اکنون محققان دانشگاه میشیگان بیان کردند که در باتری آنها از الکترولیت جامد سرامیکی استفاده شده که مشکل اتصال کوتاه و کاهش طول عمر باتری را رفع کرده است.

باتری‎های لیتیم-یونی که امرزوه بطور گسترده استفاده می‎شوند، از آند گرافیت به منظور عدم ایجاد شاخه‎های دندریتی بهره می‎برند اما میزان دانسیته انرژی و ظرفیت، بسیار کمتر از زمانی است که از فلز لیتیم استفاده شود. باتری‎های امروزی دانسیته انرژی تقریبی Wh/L 600 دارند در حالیکه باتری‎های حالت جامد می‎توانند به Wh/L 1200 برسند.

برای حل مشکل آتشگیری در فلز لیتیم، محققان یک لایه سرامیکی ساختند که سطح را پایدار کرده و مانع از تشکیل شاخه‎های دندریتی می‎شود. بنابراین می‎توان در این باتری از فلز لیتیم هم استفاده کرد. این لایه به باتری این امکان را می‎دهد تا از مزایای باتری‎های فلز لیتیم (دانسیته انرژی و هدایت بالا) نیز بهره ببرد، بدون وقوع خطراتی نظیر ایجاد اشتعال یا تخریب در طول عمر. در تست‎های صورت گرفته، الکترولیت مورد نظر هیچگونه تخریبی نشان نداد.

البته محققان مقایسه‎ای بین موادی که در این نوع باتری بکاررفته با باتری‎های فعلی لیتیم-یون انجام ندادند. پیش‎بینی می‎شوند که قیمت این نمونه، یک سوم قیمت باتری‎های امروزی است. البته قیمت‎ها در این ده سال به میزان 80 درصد کاهش یافته و روند کاهش قیمت همچنان ادامه دارد. قیمت بسته‎های باتری نیز امسال به کمتر از 200 دلار به ازای هر کیلووات ساعت رسیده و بطور سالانه 10 درصد کاهش می‎یابد.

مسئله مهم، رسیدن این عدد به 100 دلار به ازای هر کیلو وات ساعت است و تنها در این صورت می‎توان، خودروهای الکتریکی را با خودروهای بنزینی رقابت‎پذیر دانست که این موهم نیز تا سال 2027 قابل دست‎یابی است. بر طبق پیش‎بینی‎ها، در آینده، باتری‎هایی نظیر باتری‎های حالت جامد با دانسیته انرژی بیش از 300 وات ساعت بر کیلوگرم در اواخر دهه 2020 وارد بازار خواهند شد.

 

نظرات

پاسخ به نظــر بازگشت به حالت عادی ثبت نظر

نـــام
ایمیل
نظر شما
کارکترهایی که در تصویر می بینید را وارد نمایید. (حساس به حروف کوچک و بزرگ)