ظرفیت باتری های لیتیوم-سولفور بیشتر شد

باتری های لیتیوم-سولفور(گوگرد) نوعی از باتری ها هستند که به دلیل داشتن چگالی بالای انرژی و وزن کمتر می توانند جایگزین باتری های لیتیوم-یون شوند اما مشکلاتی برای این تکنولوژی وجود دارد که باعث می شود تا ظهور این تکنولوژی به تأخیر بیافتد. اما به تازگی محققان نوع جدیدی از کاتد هیبریدی را توسعه داده اند که می تواند در باتری های لیتیوم-سولفور مورد استفاده قرار گیرد و انرژی بیشتری را نسبت به نسخه های کنونی باتری های لیتیوم-سولفور و لیتیوم-یون تولید کند.

مکانیزم باتری های لیتیوم سولفور

به گزارش سرویس اخبار علمی تک نیوز ، به طور معمول در باتری های لیتیوم-سولفور، سولفور به عنوان یک کاتد در ساخت باتری ها استفاده می شود که این باتری ها عمدتا به دو گونه هستند. متأسفانه این باتری های به گونه ای هستند که می توانند مقدار بالایی از انرژی را در مقابل یک وزن زیاد یا یک حجم بزرگ ارائه دهند. این بدان معنی است که یا باتری ها از نظر حجم کوچک هستند اما وزن زیادی دارند یا وزن آنها کم است اما دارای حجم بزرگی هستند.

این مشکل در یک تحقیق جدید توسط محققان MIT، مؤسسه فناوری سامسونگ، دانشگاه تنگجی، و آکادمی علوم چین و آزمایشگاه مواد سونگ شان مورد بررسی قرار گرفته است. محققان کاتد تازه ساخت خود را به نحوی طراحی کرده اند که باتری ها دارای هر دو مزیت باشند. کاتد جامد این روش از ترکیب ذرات خالص گوگرد و مولیبدن سولفید فاز Chevrel و فشرده سازی آنها بوجود می آید. و از آنجا که این ترکیب بسیار شدید رسانای جریان الکتریسیته می باشد، در ساخت آن به کربن زیاد احتیاجی نیست و تنها 10 درصد در آن از کربن استفاده می شود که در مقابل در باتری های گذشته از 20 الی 30 درصد کربن استفاده می شده.

با استفاده از کاتد جدید، محققان یک باتری 3 لایه با ظرفیت 1000 میلی آمپر را ساخته اند و بدون آنکه آنرا بهینه کنند، این باتری بهتر از باتری های کنونی عمل کرده است. به طور کلی تراکم انرژی باتری های لیتیوم-یون 265 وات-ساعت در هر کیلوگرم و 700 وات-ساعت در هر لیتر را دارد و باتری های لیتیوم-سولفور کنونی دارای ظرفیت 400 وات-ساعت در هر کیلوگرم و لیتر دارد.

باتری های جدید لیتیوم-سولفور دارای ظرفیتی بالاتر از 360 وات-ساعت در هر کیلوگرم 581 وات-ساعت در هر لیتر را دارد که این نشان دهنده بالا بودن چگالی انرژی نسبت به باتری های لیتیوم-یون و پایین بودن حجم این باتری ها در مقابل باتری های لیتیوم-سولفور کنونی می باشد. تیم محقق معتقد است که با کار های بیشتر می توان ظرفیت این باتری را به 400 وات-ساعت در هر کیلوگرم و 700 وات-ساعت در هر لیتر افزایش داد.

اما این باتری ها دارای یک مشکل عمده هستند و آن هم طول عمر آنها می باشد که دارای طول عمری پایین می باشند. این مشکل یکی از مشکلات رایج باتری ها می باشد که تیم محقق در حال فعالیت برای بهبود بخشیدن طراحی سلول های باتری ها هستند تا این مشکل را حل کنند. تیم های دیگر نیز در حال فعالیت برای بهبود بخشیدن به خواص آند این باتری هستند. برای دسترسی به دیگر خبرهای مرتبط به صفحه اخبار تکنولوژی مراجعه کنید.