پژوهشگران مؤسسهٔ پیشرفتهٔ علوم و فناوری کره، روشی تازه برای بهبود باتری خودروهای برقی توسعه داده‌اند که از فناوری‌های ساخت تراشه بهره می‌گیرد.
این روش با توزیع یکنواخت‌تر لیتیوم و ایجاد لایه‌ای محافظ، می‌تواند عمر باتری‌های بدون آند را افزایش دهد؛ باتری‌هایی که ظرفیت ذخیرهٔ انرژی بیشتری را در ابعادی کوچک‌تر فراهم می‌کنند.
چالش رشد ناهمگون لیتیوم
در باتری‌های بدون آند، هنگام شارژ، لیتیوم مستقیماً روی ورقهٔ نازک مسی رسوب می‌کند. بااین‌حال، شارژ و تخلیهٔ مکرر می‌تواند باعث شکل‌گیری ساختارهای شاخه‌ای و نوک‌تیزی به نام دندریت شود که عملکرد باتری را مختل می‌کنند.
روش‌های پیشین برای افزایش دوام باتری، اغلب به افزودن لیتیوم اضافی یا لایه‌های محافظ ضخیم متکی بودند؛ اقداماتی که وزن و حجم باتری را افزایش می‌دهند.
پوشش نانومتری برای محافظت از باتری
گروه پژوهشی سطح ورقهٔ مسی را با پوششی حدود ۱۰ نانومتر از ماده‌ای دوبعدی به نام مکسین پوشاند.
این ماده به شکل‌گیری لایه‌ای محافظ و غنی از فلوئورید لیتیوم کمک می‌کند؛ لایه‌ای که واکنش‌های ناخواسته میان لیتیوم و الکترولیت را کاهش می‌دهد و مانع رشد دندریت‌ها می‌شود.
ساختارهای میکروسکوپی برای توزیع بهتر لیتیوم
پژوهشگران با استفاده از روشی دقیق در ساخت ریزساختارها، لوله‌هایی با قطر حدود ۳۰۰ نانومتر و ارتفاع ۱۵۰ نانومتر روی سطح مس ایجاد کردند. این ساختارها سطح قابل‌استفاده را تقریباً چهار برابر افزایش می‌دهند و امکان رسوب یکنواخت‌تر لیتیوم را فراهم می‌کنند.
به گزارش SciTechDaily، جین‌وو لی، استاد این مؤسسه، می‌گوید فناوری‌های ساخت بسیار دقیق می‌توانند بدون تغییر اساسی ترکیب الکترولیت یا افزودن لیتیوم اضافی، هم رسوب لیتیوم و هم لایهٔ محافظ را بهبود دهند.
گفتنی است این دستاورد می‌تواند مسیر تجاری‌سازی باتری‌های سبک‌تر و پرانرژی‌تر را هموار کند و به افزایش برد خودروهای برقی با هر بار شارژ کمک برساند.
