ابداع پودر ویژه الکترود باتری برای مقابله با کارافتادگی ناگهانی - مجله سایه

باتری های لیتیومی دارای معماری مناسبی هستند. با این حال یکی از مشکلاتی که باتری های مذکور را به طور ناگهانی از کار می اندازد، تشکیل زائده های شاخک مانندی مانند به نام دندریت است که به سرعت باعث خرابی باتری می گردد. دانشمندان دانشگاه رایس راه چاره مناسبی را برای حل این مشکل در قالب فراوری پودرهای ریز ارائه نموده اند که بر روی سطوح الکترود مالیده می گردد تا بقای آنها را تضمین کند.

در باتری های لیتیومی می توان گرافیت مورد استفاده به عنوان آند در قالب یکی از دو الکترود باتری لیتیومی را با فلز لیتیوم خالص جایگزین کرد. این ماده دارای چگالی انرژی بسیار بالایی است و می تواند شارژ سریع باتری ها و افزایش ده برابری ظرفیت آنها را تضمین کند، اما کارکرد قابل اعتماد آن ها در بازه های زمانی طولانی تا به امروز ممکن نشده است.

با استفاده مداوم از هر باتری، دندریت ها روی آند آنها تشکیل شده و این امر باعث اتصال کوتاه، از کار افتادن یا آتش گرفتن باتری می گردد. راه چاره مناسب پاکسازی اولیه سطح آند و استفاده از پودری متشکل از فسفر و گوگرد است. این باعث می گردد که پودر با آند فلزی لیتیوم واکنش داده و یک لایه محافظ ظریف تشکیل دهد که انرژی سطح آن را تغییر می دهد.

استفاده از این روش هم طول عمر باتری را بیشتر می نماید و هم تا 70 درصد به ظرفیت شارژ آن اضافه می نماید. افزایش هشت برابری عمر آند مزیت دیگر استفاده از این روش است. تسهیل فرایند ساخت باتری های با ظرفیت بالا نیز مزیت دیگر این روش است.