باتری های جدیدی که وارد بازار می شوند باید بتوانند نیاز مورد نیاز استفاده کنندگان را برطرف سازند مانند: ظرفیت ذخیره سازی بالای انرژی، نیمه عمر بالا و پایداری زیاد، شارژ شدن سریع و همین طور ایمنی بالا. باتری های لیتیوم یون از پرمصرف ترین باتری های متداول هستند. که می توان در اتومبیل های برقی از آن ها استفاده کرد. فروش باتری ها در سایت الو باتری، جهت مشاهده لیست قیمت باتری و خرید آنلاین باتری ام جی 360 کلیک کنید.

در حال حاضر در ساخت باتری های یون لیتیم از ساختار های نانویی استفاده می شود. از جمله روش های افزایش کارایی الکترود ها و الکترولیت های باتری می توان به تولید ذرات کوچک تر، پوشش دهی ذرات در کربن، آمیخته کردن مواد کاتد با الیاف رسانا اشاره کرد.

مزایای استفاده از فناوری نانو در ساخت باتری

1. با به کار گیری ذرات نانو، انتقال الکترون در داخل ذرات سریع تر صورت می گیرد.

2. مساحت بالای سطح باعث افزایش تماس ذره با الکترولیت می شود که باعث افزایش جریان یون لیتیوم می شود.

3. کاهش اندازه و ابعاد باعث افزایش قابل توجهی در سرعت ورود و خروج یون لیتیوم می شود. زیرا فاصله ی انتقال یون لیتیوم به حداقل می رسد. فروش باتری در صفحه محصولات و برای مشاهده لیست قیمت باتری ام جی 550 کلیک کنید.

معایب استفاده از نانو در ساخت باتری

1. در این روش ها ممکن است سنتز نانو مواد مشکل باشد.

2. سطح مشترک زیاد بین الکترود و الکترولیت می تواند باعث ایجاد واکنش های جانبی با الکترولیت شود.

3. چگالی نانو پودرها از چگالی میکرو ذرات کمتر است، به همین دلیل حجم الکترود افزایش می یابد و در نتیجه چگالی حجمی انرژی کاهش می یابد.

باتری لیتیوم- سولفور

این باتری ها دارای چگالی انرژی بالایی هستند. چگالی حقیقی این باتری ها در حدود 250 تا 500 وات ساعت بر کیلوگرم است. ظرفیت این باتری ها در نگهداری انرژی از باتری های لیتیوم یون بیشتر است، زیرا در این نوع از باتری ها هر اتم سولفور به عنوان میزبان می تواند دو یون لیتیوم را دربر بگیرد ولی در باتری های یون لیتیوم، هر اتم می تواند میزبان 0.5 تا 0.7 لیتیوم باشد.

برخی از مزایا و معایب باتری های لیتیوم سولفور

انرژی ویژه ی پایین در سطح انرژی

چگالی انرژی در این باتری ها نسبت به باتری های لیتیوم یون در حدود 2 تا 5 برابر است. موضوع دیگری که در این مورد اهمیت دارد این است که سولفور نوعی عایق محسوب می شود که حرکت الکترون ها و یون ها در آن به سختی صورت می گیرد.

ایمنی متناسب با واکنش پذیری فلز لیتیوم

در هنگام استفاده از باتری، الکترود لیتیوم ساختار دندریتی یا شاخه ای پیدا می کند. که باعث کوتاه شدن مدار و ذوب شدن فلز لیتیوم می گردد. اگر فلز لیتیوم از سلول نشت کند و وارد فاز آبی شود، دچار آتش سوزی می شود. برای مقابله با این اتفاق دانشمندان در حال کار بر روی روش های جدیدی هستند تا از کوپل شدن لیتیوم- فلز در الکترولیت جلوگیری کنند که آن را آند محافظت شده ی لیتیوم نامیده اند.

چرخه پذیری

در فرآیند شارژ باتری، سولفور با یون های لیتیوم وارد واکنش می شود و ترکیب دی لیتیوم سولفید را بوجود می آورد. در این فرآیند ها محصولات حد واسطی نیز تشکیل می شود که پلی سولفید ها نام دارند، پلی سولفید ها می توانند در محلول الکترولیت حل شوند و با آند واکنش دهند. به این ترتیب مقداری از مواد فعال (سولفور) تلف می شود که در نهایت باعث کاهش ظرفیت در طول فرآیند چرخه می شود. در این نوع سیستم عمر چرخه محدود است (در حدود 50 تا 100 چرخه)، در حالی که برای به کار گیری باتری در خودرو های برقی باید عمر چرخه ای معادل 500 تا 1000 چرخه تامین شود.

کاربرد نانو در طراحی باتری های لیتیوم سولفور

1. تولید باتری های قابل شارژ سیلیکون/ دی لیتیوم سولفور، با انرژی بالا و ساختار نانویی

2. تولید کاتد های پوشش داده شده با نانو الیاف توخالی کربنی جهت استفاده در باتری های لیتیومی قابل شارژ

3. بهبود کارایی باتری های لیتیوم سولفور با بکار گیری پلیمر های رسانا

4. تولید کاتد هایی از جنس نانو کامپوزیت های سولفور اکسید گرافن

5. تولید آند هایی از جنس نانو کامپوزیت های کربن- سیلیکون برای باتری های سیلیکون- سولفور

6. تولید کاتد هایی از جنس نانو لوله های کربنی بی نظم اشباع شده با سولفور، برای تولید باتری های لیتیوم سولفور