استفاده از نانو زنجیره‌ها باعث افزایش ظرفیت و عمر باتری‌ها می‌شود

با اینکه گجت‌های الکترونیکی با سرعت خیره‌کننده‌ای روز به روز پیشرفته و پیچیده‌تر می‌شوند اما این روند برای باتری گوشی‌های همراه چندان صادق نیست و هنوز هم خیلی از کاربران باید هر روز گوشی‌هایشان را شارژ کنند. در تحقیقی جدید، شیمیدان‌های دانشگاه پردو روشی برای طراحی باتری‌های لیتیوم یونی توسعه داده‌اند که می‌تواند به زمان شارژ کوتاه‌تر و عمر باتری بیشتر منجر شود. در این روش آن‌ها از الکترود نانو زنجیره ای استفاده کردند.

مقدار شارژی که باتری نگه می‌دارد به تعداد یون‌های لیتومی که می‌تواند در خود ذخیره کند ارتباط پیدا می‌کند. با اینکه مواد دیگری وجود دارند که بیشتر از گرافیت ظرفیت نگهداری یون لیتیوم را دارند اما در حال حاضر در باتری‌ها از گرافیت استفاده می‌شود، چرا که بقیه مواد برای استفاده‌های عملی بسیار سنگین هستند.

برای ساخت باتری بهینه‌تر محققان از عنصر آنتیموان استفاده کردند تا ساختاری شبکه‌ای به نام نانو زنجیره به وجود بیاورند. در مقایسه با الکترودهای گرافیتی، الکترود نانو زنجیره ای ظرفیتی دو برابر برای ذخیره یون‌های لیتیوم داشتند. علاوه بر این تاثیر آن‌ها تا 100 سیکل شارژ و دشارژ یکسان باقی ماند.

در گذشته هم از مواد مشابهی برای افزایش ظرفیت باتری استفاده شده بود اما این مواد خطرناک بوده و می‌توانند تا سه برابر منبسط شوند. دانشمندان به منظور فراهم کردن امکان انبساط بی خطر برای باتری جدید، به آن ترکیبات شیمیایی جدیدی مثل عامل کاهنده و عامله هسته‌زایی اضافه کردند.

اضافه شدن چنین ترکیباتی، باعث ایجاد منافذی درون نانو زنجیره شده و فضای لازم برای انبساط را فراهم می‌کند تا بدون اختلال و از کار افتادن الکترودها این انبساط اتفاق بیفتد. قدم بعدی در این پژوهش این خواهد بود که این متد را در مقیاس‌های بزرگتر به کار ببرند تا بتوان از آن برای ساخت باتری اسمارت‌فون‌ها بهره برد.