ساخت باتری پایدار با استفاده از نیترات

به گزارش خبرگزاری صدا و سیما؛ به نقل از وبگاه نیواطلس، محققان برای حل مشکلات ناسازگاری بین نیترات لیتیوم و ۱، ۳-دیوکسولان (DOL) در الکترولیت‌های باتری شبه جامد با ادغام یک افزودنی جدید مبتنی بر نیترات همکاری کردند. 
اکتشاف این تیم اکنون توسعه باتری‌های فلزی لیتیومی حالت جامد را امکان‌پذیر می‌کند که با حفظ روش‌های ساخت باتری‌های مایع معمولی، بسیار ایمن، بادوام و تولید آسان هستند.
در آزمایش‌های خود، آن‌ها سعی کردند نسخه‌های مختلفی از این باتری‌ها را بسازند و دریافتند که نوع خاصی، سلول لیتیوم-گوگرد (Li-S) عملکرد ویژه‌ای دارد. باتری‌های Li-S پتانسیل چگالی انرژی بسیار بالایی دارند. این بدان معنی است که آن‌ها می‌توانند انرژی زیادی را برای وزن خود ذخیره کنند، که به ویژه برای کاربرد‌هایی مانند حمل و نقل هوایی یا وسایل نقلیه الکتریکی که وزن آن‌ها مهم است، ارزشمند است. جدا از چگالی انرژی بالا، گوگرد فراوان و ارزان است، که می‌تواند باتری‌های Li-S را در صورت رفع چالش‌های فنی در مقایسه با سایر فناوری‌های باتری مقرون به صرفه‌تر کند.
یکی از محققان این طرح توضیح داد: ماهیت حالت جامد باتری‌ها سطح بالایی از ایمنی را تضمین می‌کند در حالی که ساخت آن‌ها ساده است. ما جهانی بودن این رویکرد را با ایجاد انواع مختلف باتری‌های لیتیوم فلزی نشان دادیم. قابل ذکر است که سلول Li-S کیسه‌ای تولید شده در مقایسه با سلول‌های Li-S کیسه‌ای که قبلا مستند شده بود، عملکرد بهتری از خود نشان می‌دهد.
محققان  دانشگاه بایروث آلمان افزودنی جدیدی به نام تری اتیلن گلیکول دی‌نیترات را معرفی کردند که به طور خاص برای فعال کردن پلیمریزاسیون DOL طراحی شده است. تیم تحقیقاتی نشان داد که همزمان با پلیمریزاسیون، تشکیل یک لایه بین فاز الکترولیت جامد غنی از نیتروژن، واکنش‌های زائد مضر را سرکوب کرده و کارایی باتری را افزایش می‌دهد.
بر اساس یافته‌های مطالعه، چندین سلول باتری ساخته شد. در میان آنها، سلول‌های دکمه‌ای در مقیاس آزمایشگاهی می‌توانند بیش از ۲۰۰۰ بار شارژ و دشارژ شوند. یک سلول کیسه‌ای Li-S Ah۱.۷ با چگالی انرژی بالا و چرخه پایدار نیز ساخته شد.
محققان اعلام کردند: این کشف یک گام بزرگ رو به جلو در فناوری باتری است. این نشان دهنده اهمیت طراحی صحیح مولکول‌ها برای ساخت باتری‌های بهتر است.