محققان، نوعی ماده نانوکامپوزیتی جدید را ساختند که میتواند طول عمر باتری را افزایش داده و کارایی آن را بهبود دهد.
محققان دانشگاه هنان در چین نوعی ماده نانوکامپوزیتی را ساختند که ساختار شیمیایی باتریهای لیتیمی را با مکسن (MXene) تلفیق میکند. (مکسن نوعی ماده 2 بعدی است که ساختاری مشابه گرافن داشته و خواص منحصربفردی دارد). باتریهای لیتیم-یون بهترین گزینه برای گوشیهای هوشمند و تبلتها و سایر وسایل همچون دوربینهای دیجیتال و ساعتهای مچی هستند. این باتریها، دانسیته توان و خورجی بالا و طول عمر زیادی دارند. اما دارای برخی معایب همچون هدایت الکترونیکی ضعیف هستند که میتواند بر کارایی باتری تأثیر بگذارد.
پروفسور ژاکینگ لو (Xuqing Lu) بیان کرد: " ما توانستیم نوعی ماده نانوکامپوزیت هیبریدی جدید را بسازیم که کارایی الکتروشیمیایی فوقالعادهای برای باتریهای لیتیم-یون ایجاد میکند." این بازده الکتروشیمیایی ناشی از ارتقای هدایت الکترونیکی به دلیل وجود نانوذرات لیتیم در ترکیب است. بطوریکه نانوذرات میتوانند ظرفیت زیادی را تأمین کرده و پایداری مناسبی داشته باشند. نانوکامپوزیتها میتوانند با ایجاد شبکههایی، مواد نوینی را ایجاد کنند که انعطافپذیری و پایداری فیزیکی خوبی دارند.
مکسن برای اهداف مختلفی به غیر از ذخیره انرژی نیز استفاده میشود که میتوان به جذب سطحی بالا و کنار هم قراردادن اتمها اشاره کرد. این ماده 2 بعدی، ضخامت کمی در حد چند اتم داشته و از لایههای کاربیدی، نیتریدی یا کربونیتریدی ساخته شدهاست. جداسازی گرافن در دانشگاه منچستر منجر به کشف خانوادهای از مواد 2 بعدی شد که میتوانند با گرافن ترکیب شوند و ساختار heterostructure (برجستگیهای کوچک با لایههای مختلف از مواد متفاوت) را تشکیل دهند. به گفته پروفسور لیو: " ذخیره انرژی یکی از خواص منحصر بفرد مکسن است که ناشی از هدایت الکتریکی بالای آن میباشد، ضمناً میتوان به عنوان ماده افزودنی نیز از آن استفاده کرد که باعث کاهش مقاومت و بهبود انتقال الکترون در نانوکامپوزیت میشود."