توسعه فناوری تراشه به بهبود عمر باتری در خودروهای برقی کمک می‌کند
محققان مؤسسهٔ پیشرفتهٔ علوم و فناوری کره، موفق به توسعه یک روش نوین برای ارتقاء باتری‌های خودروهای برقی شده‌اند که به فناوری‌های تولید تراشه تکیه دارد.
این نوآوری با ایجاد توزیع یکنواخت‌تر لیتیم و شکل‌دهی به یک لایه محافظ، قادر است عمر باتری‌های بدون آند را افزایش دهد؛ این نوع باتری‌ها در ابعادی کوچک‌تر قابلیت ذخیره انرژی بیشتری را فراهم می‌کنند.
چالش‌های مرتبط با رشد ناهمگون لیتیم
در باتری‌های بدون آند، فرآیند شارژ موجب می‌شود که لیتیم به‌طور مستقیم بر روی ورق نازک مسی رسوب کند. اما، شارژ و تخلیه‌های مکرر ممکن است منجر به تشکیل ساختارهای شاخه‌ای و دندریتی شود که بر عملکرد باتری تأثیر منفی می‌گذارد.
روش‌های قبلی برای افزایش طول عمر باتری، اغلب بر پایه افزودن لیتیم اضافی یا ایجاد لایه‌های محافظ ضخیم استوار بودند؛ اقداماتی که به وزن و حجم باتری می‌افزایند.
پوشش نانو برای حفاظت از باتری
گروه تحقیقاتی، سطح ورق مسی را با یک پوشش به ضخامت تقریباً ۱۰ نانومتر از ماده‌ای دوبعدی به نام مکسین پوشانده است.
این ماده به تولید یک لایه محافظ غنی از فلوئورید لیتیم کمک می‌کند؛ این لایه به کاهش واکنش‌های ناخواسته میان لیتیم و الکترولیت کمک کرده و از رشد دندریت‌ها جلوگیری می‌کند.
ساختارهای میکروسکوپی برای توزیع بهتر لیتیم
محققان برای بهبود توزیع لیتیم از روشی دقیق در ساخت ریزساختارها استفاده کردند و لوله‌هایی با قطر حدود ۳۰۰ نانومتر و ارتفاع ۱۵۰ نانومتر را بر روی سطح مس ایجاد کردند. این ساختارها تقریباً چهار برابر سطح مفید را افزایش داده و امکان رسوب یکنواخت‌تر لیتیم را فراهم می‌آورند.
به گزارش SciTechDaily، جین‌وو لی، استاد این مؤسسه، بیان می‌کند که فناوری‌های ساخت بسیار دقیق می‌توانند علاوه بر بهبود رسوب لیتیم و لایه محافظ، نیازی به تغییر اساسی در ترکیب الکترولیت یا افزودن لیتیم اضافی نداشته باشند.
این موفقیت می‌تواند راه را برای تجاری‌سازی باتری‌های سبک‌تر و با انرژی بیشتر هموار کند و به افزایش دامنه حرکت خودروهای برقی با هر بار شارژ کمک نماید.
