راه حل های بالقوه برای رشد دندرید باتری لیتیوم یون قابل شارژ را حل کنید

ଲେଖକ: ଆଇଫ୍ଲୋପାୱାର - Portable Power Station supplementum

تیم تحقیقاتی معاون پروفسور دانشگاه دیویس، کالیفرنیا، مقاله جدیدی را در "Science Progress" منتشر کرد و راه حلی بالقوه برای حل دندریت های باتری لیتیومی قابل شارژ لیتیومی را پیشنهاد کرد. تیم WAN ثابت می‌کند که یون‌هایی که در نزدیکی کاتد جریان دارند ممکن است ایمنی و عمر مفید باتری‌های قابل شارژ نسل بعدی را افزایش دهند. باتری فلزی لیتیوم از فلز لیتیوم به عنوان آند استفاده می کند.

این باتری ها تراکم شارژ بالایی دارند و ممکن است دو برابر شوند، اما امنیت مشکل بزرگی است. هنگامی که آنها شارژ می شوند، برخی از یون ها به یک فلز لیتیوم در سطح سطح کاتد تبدیل می شوند و یک ریزساختار درختی نامنظم به نام دندریتیک را تشکیل می دهند که ممکن است در نهایت منجر به اتصال کوتاه یا حتی انفجار شود. در تئوری، رشد کریستال‌های دندریتی ناشی از رقابت تحویل کیفیت و یون لیتیوم در نزدیکی سطح کاتد است.

هنگامی که سرعت کاهش یون سریعتر از سرعت انتقال جرم باشد، یک شکاف خنثی الکترونی ایجاد می کند که حاوی یون های نزدیک کاتد نیست که به آن لایه بار فضایی می گویند. اعتقاد بر این است که ناپایداری این لایه می تواند باعث رشد دندریت ها شود، بنابراین کاهش یا حذف آن ممکن است رشد دندریت ها را کاهش دهد و در نتیجه عمر باتری را افزایش دهد. باتری های فلزی لیتیومی به راحتی می توانند دندریت های فلزی تولید کنند که می تواند باعث اتصال کوتاه یا انفجار باتری شود.

مهندسان دانشگاه کالیفرنیا دیویس نشان می دهند که گسل های یونی در نزدیکی کاتد می تواند از این مشکل جلوگیری کند. در این شکل، سرعت جریان الکترود افزایش یافته می تواند رشد کریستال های دندریتیک روی سطح را کاهش دهد. ایده اکسیدزدایی تا 99٪ از WAN کاهش می یابد، این است که یون ها را از طریق کاتدها در کانال میکروسیال جریان می دهد تا بارها را بازیابی کند و این شکاف را جبران کند.

این تیم آزمایش تایید مفهومی خود را در این مقاله تشریح کرد و دریافت که این جریان یونی می‌تواند رشد دندریت‌ها را تا ۹۹ درصد کاهش دهد. برای WAN، این مطالعه هیجان‌انگیز است زیرا نشان‌دهنده اثربخشی استفاده از فناوری میکروسیال در مسائل مرتبط با باتری است و راه را برای تحقیقات آینده در این زمینه هموار می‌کند. وی گفت: از طریق این تحقیقات پایه و روش میکروسیالی می توان اثرات جریان بر روی دندریت ها را کمی سازی کرد.

"" تیم تحقیقاتی زیادی برای مطالعه این موضوع وجود ندارد. ". اگرچه ادغام میکروسیال با باتری‌های واقعی غیرممکن است، تیم WAN به دنبال روش‌های دیگری برای اعمال اصل اساسی این مطالعه و معرفی جریان محلی در نزدیکی سطح کاتد برای جبران کاتیون‌ها و حذف لایه‌های بار فضایی است.

او گفت: "ما بسیار خوشحالیم که برنامه جدید خود را بررسی می کنیم. ما در حال طراحی سطح کاتد برای معرفی همرفت بوده‌ایم. ".