باتریهای لیتیوم یون منجر به رشد و پیشرفت چشمگیر خودروهای الکتریکی، گوشیهای هوشمند، سیستمهای ذخیره انرژی و گستره وسیعی از سایر فناوریها شدند. منتها مشکل عمده آنها آتشگیری است که کاربرد بیشتر آنها را با محدودیت مواجه کرده است.
در همین راستا محققان دانشگاه ایلینویز ادعا کردند که روشی را برای غلبه بر این مشکل با کمک ماده فوقالعاده گرافن پیدا کردند که میتواند مانع از حضور اکسیژن در فرایند اشتعال باتری شود. آنها میگویند زمانیکه باتری در اثر افزایش حرارت یا سرعت شارژکردن آتش میگیرد (پدیدهای با عنوان "انحراف حرارتی")، منجر به تخریب ساختار کاتد باتری و آزادسازی اکسیژن شده و پدیدههای احتراق خودبخودی را تسریع میکند.
محققان پی بردند که ورقههای گرافن میتوانند اکسیژن را به دام انداخته و استحکام، انعطاف و هدایت الکتریکی بسیار خوبی محیا کنند.
این ورقهها باعث به دام انداختن ذرات کوچک لیتیوم کبالت اکسید در بین صفحات شده و با افزایش حرارت هم مشاهده شد که از روند آزادسازی اکسیژن به شدت کاسته خواهد شد. آنها همچنین توانستند کاتد مناسبی را با گرافن تهیه کنند که نتایج خوبی را در باتری حاصل کرد و حتی در مقادیر ولتاژ بالا نیز هیچگونه اکسیژنی از ساختار کاتد خارج نشد.
به گفته پروفسور رضا شهبازیان: " گرافن ماده ایدهآلی برای جلوگیری از ورود اکسیژن به الکترولیت باتری به شمار میرود. تحقیقات ما نشان داد که استفاده از گرافن در ماده کاتدی میتواند به میزان قابل توجهی روند آزادسازی اکسیژن را کند کرده و بدین ترتیب خطر ایجاد اشتعال در باتریها را نیز به شدت کاهش دهد. "
تهیه و تنظیم: علی صادقی