عملکردی مضاعف در سلول های لیتیوم بادی

دانشمندان به منظور ساخت باتری های کوچک تر، با دوام تر و قوی تر بسیاری از ترکیب های شیمیایی جایگزین را مورد بررسی و آزمایش قرار داده اند. به تازگی در یکی از تحقیق های انجام شده در این زمینه ماده ای مورد بررسی قرار گرفته است که دانشمندان را به این هدف ویژه نزدیک تر می کند.

مولکول های اکسیژن با برای تشکیل لیتیوم پروکسید (Li2O2) با لیتیوم یون های دارای بار مثبت واکنش نشان می دهند و به این ترتیب به تولید انرژی الکتریکی می پردازند

یک سلول لیتیوم بادی ولتاژ خود را از طریق وجود مولکول های اکسیژن (O2) در الکترود مثبت به دست می آورد. مولکول های اکسیژن با برای تشکیل لیتیوم پروکسید (Li2O2) با لیتیوم یون های دارای بار مثبت واکنش نشان می دهند و به این ترتیب به تولید انرژی الکتریکی می پردازند. البته باید این نکته را در نظر داشت که الکترون ها از طریق الکترود انتقال پیدا کرده و اگر لیتیوم پروکسید جدیدی در باتری شکل نگیرد، باتری کاملا خالی خواهد شد.

با این وجود لیتیوم پروکسید هادی الکترون نیست. اگر ذخایر لیتیوم پروکسید بر روی سطح الکترود هایی که الکترون های لازم برای واکنش شیمیایی یاد شده تامین می کنند رشد یابد، واکنش یاد شده انجام نخواهد گرفت و در نتیجه باتری خالی خواهد شد. اگر محصول این واکنش (در اینجا لیتیوم پروکسید) در اطراف الکترود ها به نحوی قرار گیرد که سطح آنها را نپوشاند، این مشکل حل خواهد شد.

در حقیقت مکانیزم یاد شده بسیار موثر تر از شارژ دوباره لیتیوم پروکسید هایی است که به سطح الکترود ها متصل شده اند. از آن جایی که الکترون ها نیازمند گذر از سطوح مختلف لیتیوم پروکسید ها نیستند، برای شارژ این نسل باتری ها ولتاژ کم تری نیاز است. ولتاژ کمتر نیز به معنای مصرف انرژی کم تر است. به این ترتیب اگر این نسل از باتری ها در خودروهای برقی به کار بروند می توانند بسیار کارآمد تر از باتری های کنونی عمل کنند. راهبران این تحقیق بیان کرده اند که میزان بهره وری انرژی در این باتری ها در حدود 90 درصد است.

منبع

No tags for this post.