میزان طول عمر موبایل یا لپتاپ شما بستگی به این دارد که چه تعداد یونهای لیتیوم میتوانند در مواد الکترودی باتری ذخیره شوند. اگر باتری فاقد این یونها باشد، بنابراین توانایی تولید جریان الکتریکی برای کارکرد یک دستگاه را هم ندارد. البته مواد با توانایی ذخیره یون لیتیوم بیشتر یا وزن زیادی دارند.
محققان دانشگاه پوردو روشی را معرفی کردند که طبق آن میتوان طراحی مجددی برای مواد الکترودی انجام داده و طول عمر باتری را افزایش داد و از طرفی باتری را پایدارتر کرده و زمان شارژ آن را کاهش داد.
بر مبنای مطالعهای که در مجله Applied Nano Materials منتشر شد، ساختاری از نانورشتههای آنتیموان تهیه شده و توانست ظرفیت باتری را افزایش دهد. همچنین محققان توانستند مقایسهای بین این نانورشتهها با الکترودهای گرافیتی انجام دهند و دریافتند که باتریهایی که با الکترودهای حاوی نانورشتهها ساخته میشوند، تنها به 30 دقیقه زمان برای شارژ نیاز دارند و در طی 100 چرخه شارژ-دشارژ ظرفیت دو برابری را نسبت به باتریهای امروزی تولید میکنند.
لازم به ذکر است که برخی از باتریهای تجاری کنونی نیز از کامپوزیتهای کربن – فلز استفاده میکنند که مشابه همین الکترودهای حاوی آنتیموان است، ولی این مواد تمایل به افزایش حجم گاهاً تا 3 برابر را دارند که مشکل بزرگی برای ایمنی باتریهای لیتیوم یون به شمار میرود.
با بکاربستن مواد شیمیایی مختلف – یک عامل احیاکننده و یک عامل هستهزا – محققان توانستند ذرات بسیار ریز آنتیموان را به فرم نانورشتههای آنتیموان تبدیل کنند که مانع از افزایش حجم آنها شد. عامل احیاکننده آمونیابوران بود که فضاها و حفرات خالی را در ساختار نانورشتهها پر میکرد و مانع از افزایش حجم و تخریب الکترود میشد.
البته برای نیل به یک ترکیب بهینه از ترکیبهای مختلف آنتیموان استفاده شد و در نهایت آنتیموان کلراید، ساختار نانورشتهای را حاصل کرد. در گام اول این پروژه، تستهای باتری در قالب باتری سکهای تهیه شدند و در مراحل بعدی تستهای مربوط به باتریهای کیسهای ارزیابی میشوند. فایل این مقاله در کانال تلگرام شبنا به نشانی @batterynews بارگذاری شده است.