بهبود عمر باتری لپ تاپ با دانه‌های کوچک سیلیکونی

n

n

nمحققان دانشگاه مریلند موفق به ارائه ساختارهای نانومقیاسی از جنس سیلیکون شدند که از آنها می‌توان در بهبود عملکرد باتری‌های یون لیتیم استفاده کرد.

n

nبه گزارش سرویس فناوری ایسنا، روزی خواهد رسید که دانه‌های کوچک سیلیکونی می‌توانند موجب افزایش مسافت طی شده توسط خودروهای برقی شوند، همچنین می‌توانند عمر باتری لپ‌تاپ شما را افزایش دهند.

”
————————————-

nدر حال حاضر در باتری‌های یون لیتیم فعلی که در دوربین‌ها و تلفن‌های همراه استفاده می‌شود، از گرافیت به‌ عنوان الکترود استفاده می‌شود. این در حالی است که سیلیکون قادر است ۱۰ برابر بیشتر از گرافیت یون لیتیم در خود جای دهد. اما تا کنون استفاده از سیلیکون در این باتری‌ها موفقیت آمیز نبوده است، دلیل این امر آن است که سیلیکونی که به دفعات یون لیتیم جذب و آزاد کند، دچار ترک خوردگی می‌شود.

n

n 

n

nاخیرا پژوهشگران دانشگاه مریلند ساختارهای سیلیکونی کوچکی طراحی کرده‌اند که می‌تواند تعداد دفعات بیشتری شارژ و دشارژ شود، پیش از این که دچار ترک خوردگی شود.

n

n 

n

nاین گروه تحقیقاتی دانه‌های سیلیکونی را درون نانولوله کربنی رشد دادند و سپس با استفاده از میکروسکوپ‌های قدرتمند به مشاهده فرآیند شارژ و دشارژ شدن آن پرداختند. برای تولید این دانه‌ها، «یو هانگ وانگ»، استادیار دپارتمان شیمی و بیوشیمی این دانشگاه، مولکولی را که در طعم دهنده‌های غذا یافت می‌شود، به یک نانولوله کربنی متصل کرد. سپس درون این لوله را با یک گاز حاوی سیلیکون دمید. مولکول آلی موجب رشد سیلیکون درون لوله می‌شود.

n

n 

n

nدر قدم بعد این گروه، سیلیکون را با استفاده از یون لیتیم باردار کردند. این گروه تحقیقاتی به مشاهده این الکترود کوچک زیر میکروسکوپ الکترونی پرداختند.

n

n 

n

nاین گروه تحقیقاتی فکر می‌کند که این ساختار بسیار انعطاف‌پذیر باشد، زیرا دانه‌های سیلیکون بر خلاف پوشش سیلیکونی به‌ صورت بالونی انعطاف‌پذیر رشد می‌کنند. این مولکول آلی که به لوله متصل است، موجب اتصال سیلیکون به نانولوله می‌شود. این اتصال بقدری مستحکم است که مانع از جدا شدن سیلیکون می‌شود.

n

n 

n

nدر صورت باردار شدن این دانه‌ها با یون لیتیم، این ساختار رشد می‌کند و دوباره چروکیده می‌شود، بدون این که ترکی در آن ایجاد شود. این دانه‌ها به‌ سمت بیرون نانولوله رشد می‌کنند نه داخل، بنابراین آنها می‌توانند نزدیک یکدیگر در راستای نانولوله قرار بگیرند.

n

n 

n

nحمایت مالی این پروژه توسط بنیاد ملی علم و وزارت انرژی تامین شده است.

‘