طراحی باتری یون-لیتیوم جدید که با نرخ بسیار بالا شارژ می‌شود

محققان هلندی با تمرکز بر نحوه جابجایی لیتیوم بین دو الکترود، باتری جدیدی طراحی کرده‌اند که با سرعت بسیار بالا شارژ می‌شود. در طراحی این باتری از کانال‌های مخصوصی استفاده شده که امکان عبور مقادیر بیشتری از یون‌های لیتیوم را فراهم کرده و ظرفیت ذخیره شبکه (Grid Storage) در منابع انرژی تجدیدپذیر را ارتقا خواهند داد.

محققان دانشگاه «توئنته» هلند در تحقیقات خود روی نوع جدیدی از مواد به نام اکسید تنگستن نیوبیم (NbWO) تمرکز کردند. از این مواد به عنوان یکی از جانشینان گرافیت یاد می‌شود که در الکترود منفی (آند) باتری‌های یون-لیتیوم به کار می‌رود، چرا که اجازه عبور یون‌های لیتیوم با نرخ بسیار بیشتر را می‌دهند.

محققان در این تحقیق مواد NbWO را در فرآیندی به نام تکلیس (Calcination) تحت دمای شدید حرارت دادند تا ذرات بسیار کوچک در مقیاس چند ده یا چند صد نانومتر ایجاد کنند. یکی از خصوصیات این نانوذرات رسانا کردن یون‌های لیتیوم و در نتیجه ایجاد خروجی‌های بسیار بیشتر برای حرکت آن‌ها در باتری است.

محققان نتیجه استفاده از نانوذرات در باتری یون-لیتیوم را امیدوارکننده توصیف کرده و به برخی از محدودیت‌های آن اشاره کرده‌اند. برای مثال به گفته محققان این باتری برای خودروهای الکتریکی مناسب نخواهد بود چرا که به پکیج باتری بسیار بزرگی نیاز است.

محققان می‌گویند از این باتری می‌توان برای ذخیره انرژی شبکه (Grid Energy Storage) در برخی از منابع تجدیدپذیر استفاده کرد که در آن‌ها باتری‌ها برای مدیریت بار باید به سرعت شارژ و دشارژ شوند.

یافته‌های این تحقیق در ژورنال Journal of Power Sources منتشر شده است.