، تهران , (اخبار رسمی): پژوهشگران آلمانی نشان دادند که با استفاده از سیلیکون در ساختار باتری‌های یون لیتیم، می‌توان ظرفیت آنها را تا 6 برابر افزایش داد.
به گزارش اخبار رسمی به نقل از روابط عمومی ستاد ویژه توسعه فناوری نانو ،باتری‌های یون لیتیم به کررات در تلفن‌های هوشمند، لپتاپ‌ها و ادوات الکترونیکی استفاده می‌شود. با این حال خودروهای الکتریکی نمی‌توانند از این فناوری استفاده کنند که دلیل این امر آن است که الکترود گرافیت در این باتری‌ها تنها مقدار کمی لیتیم را جذب می‌کنند، در نتیجه ظرفیت این باتری‌ها محدود می‌شود.
سیلیکون توده‌ای ماده مناسبی برای جایگزینی گرافیت است و توجه بسیاری از محققان به این فناوری جلب شده‌است. هر چند سیلیکون مقدار زیادی یون لیتیم را جذب می‌کند اما مهاجرت این یون‌ها به داخل سیلیکون موجب بهم خوردن ساختار بلوری این ماده می‌شود که در اصطلاح، متورم شدن سیلیکون گفته می‌شود. تورم سه برابری سیلیکون موجب فشار مکانیکی زیادی روی آن می‌شود.
اخیرا یک گروه تحقیقاتی از موسسه HZB موفق به مشاهده مستقیم نیم سل سیلیکون لیتیم در طول فرآیند شارژ/دشارژ شدند. بئاتریکس کاملیا از محققان این پروژه می‌گوید: « ما می‌توانیم جذب یون‌های لیتیم را در الکترود سیلیکونی با دقت بالایی مشاهده کنیم. این کار با روش انعکاس‌سنجی نوترونی انجام شد.»
لایه دارای لیتیم، ضخامتی در حد 20 نانومتر دارد. این گروه تحقیقاتی دو نقطه مختلف را روی این الکترود مورد بررسی قرار دادند. نزدیک مرز الکترولیت، این لایه 20 نانومتری دارای مقدار زیادی لیتیم است به طوری که به ازای هر 10 اتم سیلیکون، 25 اتم لیتیم وجود دارد. در لایه دوم، تنها به ازای 10 اتم سیلیکون، تنها یک اتم لیتیم وجود دارد. این دو لایه روی هم، ضخامتی کمتر از 100 نانومتر دارند.
بعد از دشارژ شدن، تنها یک یون لیتیم به ازای هر اتم سیلیکون در الکترود باقی می‌ماند. محققان با محاسبات نظری نشان دادند که ظرفیت بیشینه این سه نوع باتری سیلیکون لیتیم در حدود 2300 میلی‌آمپر ساعت/ گرم است. این رقم شش برابر بیشتر از ظرفیت باتری‌های یون لیتیم رایج بوده که دارای الکترودی از جنس گرافیت است.
### پایان خبر رسمی