แก้ปัญหาแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนด้วยเทป: ลดอายุแบตเตอรี่แบบขยายเดนไดรต์

ଲେଖକ: ଆଇଫ୍ଲୋପାୱାର - د پورټ ایبل بریښنا سټیشن عرضه کونکی

ทีมงานวิจัยทางวิทยาศาสตร์ของมหาวิทยาลัย Les ใช้เทปร่วมกับเทคโนโลยีเลเซอร์ขั้นสูง และได้พัฒนาวัสดุอิเล็กโทรดประเภทใหม่ วัสดุนี้สามารถเอาชนะปัญหาในระยะยาวของแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนในปัจจุบันได้และคาดว่าจะเพิ่มประสิทธิภาพของแบตเตอรี่ได้ แบตเตอรี่ลิเธียมเมทัล หมายถึงแบตเตอรี่ที่ใช้กันทั่วไปในรูปแบบกราไฟต์ ซึ่งใช้เป็นขั้วบวก (อิเล็กโทรดสองอัน) ให้กับแบตเตอรี่ลิเธียมเมทัลบริสุทธิ์

เนื่องจากวัสดุชนิดนี้มีความหนาแน่นของพลังงานสูงมาก ลิเธียมโลหะจึงสามารถเพิ่มความเร็วในการชาร์จแบตเตอรี่ได้อย่างมาก และความจุสามารถเพิ่มขึ้นได้ถึง 10 เท่า อย่างไรก็ตาม แบตเตอรี่ลิเธียมไอออนยังมีข้อบกพร่องอยู่บ้าง ซึ่งสร้างปัญหาให้กับ "เดนไดรต์" มากกว่า ในระหว่างกระบวนการชาร์จ เดนไดรต์เหล่านี้จะถูกสร้างขึ้นบนพื้นผิวของขั้วบวก และอาจทำให้เกิดไฟฟ้าลัดวงจร ล้มเหลว หรือเกิดเพลิงไหม้ ดังนั้นจึงต้องศึกษาวิจัยแบตเตอรี่เป็นจำนวนมาก

ทีมงานวิจัยทางวิทยาศาสตร์จากมหาวิทยาลัย Les มีความก้าวหน้าใหม่ในสาขานี้ สิ่งแรกก็คือเทป ทีมงานส่งเทปไปที่ตัวเก็บกระแสไฟฟ้าทองแดงซึ่งประกอบเป็นขั้วบวกลิเธียม และทำการฉายเลเซอร์เพื่อให้ความร้อนจนถึงอุณหภูมิสูงสุดที่ 2300 เคลวิน (3680 ¡ã F หรือ 2026 ¡ã C) ซึ่งทำให้ได้คุณสมบัติใหม่ที่เป็นประโยชน์อย่างยิ่ง กระบวนการนี้จะเปลี่ยนเทปให้เป็นสารเคลือบที่มีรูพรุนซึ่งมีความสำคัญจากซิลิกอน ออกซิเจน และกราฟีน ซึ่งเป็นวัสดุมหัศจรรย์จำนวนเล็กน้อย

การทดลองเบื้องต้นกับฟิล์มแสดงให้เห็นว่าสามารถใช้เป็นชั้นป้องกันของชุดตัวเก็บกระแสไฟฟ้า ซึ่งสามารถดูดซับและปล่อยลิเธียมโลหะ และจะไม่ยอมให้มีเดนไดรต์ที่เป็นอันตราย จากการเคลือบป้องกันซิลิกอนออกไซด์ด้วยเลเซอร์ ทีมงาน Less University อาจพบวิธีที่จะใช้ประโยชน์จากปัจจัยเชิงบวกเหล่านี้ได้ ไม่ใช่การเพิ่มปริมาณลิเธียมใหม่ จากการทดลองแสดงให้เห็นว่าแบตเตอรี่ที่มีการเคลือบแบบใหม่นี้มีอายุการใช้งานยาวนานกว่าแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนโลหะแบบ "ส่วนเกินเป็นศูนย์" อื่นๆ ถึง 3 เท่า และสำรองความจุได้ 70% ในรอบการชาร์จ 60 รอบ

ทีมงานแนะนำว่าเทคโนโลยีนี้รวดเร็วและปลอดภัย ไม่ต้องใช้ตัวทำละลาย และสามารถทำได้ที่อุณหภูมิห้อง จึงหวังเป็นอย่างยิ่งว่าจะมีศักยภาพที่จะขยายขนาดได้