پژوهشگران دانشگاه کورنل به پیشرفت های تازه ای در باتری های لیتیوم فلزی دست یافتند

بهبودهای ایجاد شده در سیلیکون باعث شده که مصرف انرژی سخت افزارهای مختلف بیش از هر زمان دیگری پایین بیاید با این همه، تکنولوژی باتری هنوز هم پیشرفت زیادی به خود ندیده و علیرغم تلاش های مختلفی که برای بالا بردن ظرفیت ذخیره سازی آنها، شارژ سریع تر، افزایش ایمنی و در نهایت بالا بردن دوام شان صورت می گیرد باز هم باتری ها یک گام عقب تر از تکنولوژی های دیگر هستند.

محققان دانشگاه کورنل اما تصور می کنند راهکار مناسبی برای مشکل موجود در مسیر ساخت باتری های لیتیوم فلزی پیدا کرده اند.

آنها در جریان بررسی های خود دریافتند که استفاده از لیتیوم در آنود ظرفیت هر گرم از باتری را در قیاس با باتری های لیتیومی-یونی معمول ده برابر افزایش می دهد (یعنی رقم 380 میلی آمپر ساعت در گرم را به 3860 میلی آمپر ساعت در گرم می رساند) که این دستاوردی بزرگ محسوب می شود.

مشکلی که در رابطه با باتری های لیتیوم فلزی وجود دارد این است که لیتیوم موجود در آنودهای آنها آنقدر کنش پذیر است که وقتی باتری از نو شارژ می شود دندریت هایی (برآمدگی های درختی شکل) را از خود ایجاد می کند که می تواند عاقبت از الکترولیت به کاتد برسد و با ایجاد اتصالی، خروج حرارت و در نهایت خطرات بزرگ تر را به بار آورد.

البته پژوهشگران دیگر برای جلوگیری از رشد دندریت های لیتیومی از غشاء های سرامیکی استفاده کرده اند اما اینکار عملکرد باتری را پایین آورده و برای آنکه باتری خوب کار کند، به دمای بالایی نیاز دارد (300 تا 400 درجه سانتی گراد) که این میزان حرارت ابدا برای استفاده در تلفن های هوشمند مناسب نیست.

Lynden Archer پروفسور مهندسی بیومولکولی و شیمی همراه با تیم تحت سرپرستی خود موفق شدند با پیوند دادن اکسید پلی اتیلن به سیلیس مواد هیبریدی و ارگانیکی با مقیاس نانو بسازند و از آن به عنوان غشاء استفاده نمایند.

این غشاء در واقع حاوی نانوذراتی «مویی شکل» است که می توانند به شکلی موثر از رشد دندریت ها در دمای اتاق جلوگیری کنند.

این دانشمندان مدعی هستند که راهکارشان نیازمند اعمال تغییرات اساسی در طراحی تکنولوژی باتری نیست و نتیجه کار «همچون باتری هایی که از فلزات دیگر نظیر سدیم و آلومینیوم ساخته می شوند»، میتواند موثر باشد.