باتری‌های لیتیوم–کربن دی‌اکسید گزینه‌های جذابی برای سیستم‌های ذخیره انرژی به شمار می‌روند. زیرا دانسیته انرژی ویژه آنها بیش از هفت برابر بیشتر از باتری‌های لیتیوم یون رایج امروزی است. ولی به هر حال، تاکنون محققان نتوانسته‌اند نمونه‌ای از این باتری را که بطور کامل شارژپذیر باشد، بسازند.
محققان دانشگاه ایلینویز شیکاگو اولین افرادی هستند که موفق شدند نمونه کاملاً شارژپذیری از این باتری را بسازند که توانست 500 چرخه شارژ – دشارژ را بطور کامل طی کند. حاصل تلاش این محققان در مقاله‌ای در مجله Advanced Materials به چاپ رسید.
زمانیکه باتری لیتیوم کربن دی‌اکسید دشارژ می‌شود، گونه‌های لیتیوم کربنات و کربن را تولید می‌کند که لیتیوم کربنات در طی شارژ بازیافت شده ولی کربن با ایجاد تجمع منجر به تخریب باتری خواهد شد.
به گفته آقای علیرضا احمدی پریداری (یکی از نویسندگان این مقاله): "میزان تجمع کربن نه تنها منجر به اشغال جایگاه‌های فعال کاتالیست و ممانعت از نفوذ کربن دی‌اکسید شده بلکه روند تخریب الکترولیت را هم تسریع می‌بخشد."
لذا تیم تحقیقاتی آقای امین صالحی خجین و همکارانش از مواد جدیدی برای این نوع باتری استفاده کردند تا میزان بازیابی هر دو گونه لیتیوم کربنات و کربن را ارتقا دهند. آنها از ماده مولیبدن دی‌سولفید به عنوان کاتالیست ماده کاتدی استفاده کردند که در ترکیب با الکترولیت هیبریدی، روند بازیافت کربن در طی چرخه‌ها را هم سرعت می‌بخشد. این امر موجب تولید ترکیب واحدی در ازای تولید چندین ترکیب جداگانه می‌شود که بازده فرایند بازیابی مواد را به شدت افزایش می‌دهد.
طبق گفته دکتر صالحی خجین: " این ترکیب منحصر بفرد منجر به ساخت باتری لیتیوم کربن دی‌اکسیدی شده که بازده و طول عمر بسیار بیشتری از نمونه‌های قبلی دارد و می‌تواند در سیستم‌های ذخیره انرژی استفاده شود."
این پروژه تحت حمایت دپارتمان انرژی و دفتر انرژی‌های تجدیدپذیر و بنیاد ملی علوم آمریکا به سرانجام رسید.
مقاله منتشرشده از این دستاورد در کانال تلگرام شبکه باتری نانو بارگذاری خواهد شد.
تهیه و تنظیم: علی صادقی
