تولید نسل جدید باتری‌های لیتیومی با توانایی شارژ سریع
در حالی که نیاز به شارژ سریع‌تر، پایداری بیشتر و چگالی انرژی بالاتر هر روز اهمیت بیشتری پیدا می‌کند، یک شرکت چینی موفق به توسعه باتری‌های لیتیومی شده که توانایی زیادی در شارژ دارند.
شرکت شانشان (Shanshan) به تازگی موفق به توسعه یک گرید پیشرفته از گرافیت سنتزی ویژه باتری‌های لیتیوم‌یونی شده است که با استفاده از نانولوله‌های کربنی تک‌جداره شرکت لوکزامبورگی اوکسیال ارتقا یافته است. این نانولوله‌ها هم در سطح ذرات آند گرافیتی و هم درون ساختار آن‌ها به کار رفته‌اند. نتیجه این فناوری، بهبود چشمگیر رسانایی الکتریکی و افزایش توانایی دفع حرارت در دماهای بالا، به ویژه طی چرخه‌های شارژ و دشارژ باتری، بوده است.
شرکت‌های شانشان و اوکسیال در حال مذاکره برای امضای یک قرارداد بلندمدت جهت تأمین نانولوله‌های TUBALLهستند؛ نانولوله‌هایی که پیش‌تر در تولید باتری‌های گوشی‌های هوشمند توسط شانشان به کار گرفته شده‌اند و انتظار می‌رود به زودی وارد بازار باتری خودروهای برقی (EV) نیز شوند.
به گفته لویس ژی (Loyes Zhi)، مدیرکل اوکسیال در چین بزرگ، نانولوله‌های کربنی تک‌جداره نسبت به سایر عوامل رسانا برتری قابل توجهی دارند.
وی افزود: «این نانولوله‌ها به دلیل ویژگی‌های منحصر به فرد خود، از جمله رسانایی الکتریکی و حرارتی بی‌نظیر، طول زیاد، انعطاف‌پذیری بالا و توانایی تشکیل شبکه‌های رسانای تقویت‌کننده در مواد با دوز بسیار پایین، متمایز هستند.»
ژی در ادامه توضیح داد که استفاده از این نانولوله‌ها در آندهای گرافیتی، به افزایش رسانایی الکتریکی و بهبود ظرفیت دفع حرارت منجر می‌شود. این ویژگی‌ها به باتری‌هایی که از این نوع آند بهره می‌برند، اجازه می‌دهد جریان‌های شارژ و دشارژ بالاتری را بدون خطر گرم شدن بیش از حد تحمل کنند.
نسل جدید آندهای گرافیتی تقویت‌شده با نانولوله‌های اوکسیال، هم‌اکنون توسط تولیدکنندگان برجسته سلول‌های باتری لیتیوم‌یونی برای مصارف الکترونیک مصرفی پذیرفته شده است. شانشان نیز در حال آماده‌سازی مقدمات ورود این فناوری به بازار خودروهای برقی است.
جیانگ جینچنگ (Jiang Jingcheng)، رئیس زنجیره تأمین شانشان، نیز درباره این دستاورد گفت: «تیم تحقیق و توسعه ما با پیشرفت‌های فناورانه موفق شده است نانولوله‌های کربنی تک‌جداره را با حفظ سازگاری سیستمی، پایداری و یکنواختی به ذرات گرافیتی اضافه کند. ما با اعمال مستقیم این نانولوله‌ها به پوشش‌های عملکردی، چالش‌های تولید انبوه را پشت سر گذاشته‌ایم.»
وی افزود: «این آند گرافیتی پوشیده شده با نانولوله‌های کربنی باعث افزایش چگالی انرژی، بهبود سرعت شارژ و افزایش طول عمر چرخه باتری شده و به طور کلی ارتقای جامعی در عملکرد سلول‌های باتری به همراه داشته است.»
شانشان همچنین در حال کار بر روی توسعه راهکارهای آند سیلیکون-کربنی نسل آینده است؛ حوزه‌ای که نانولوله‌های اوکسیال پیشاپیش با موفقیت در آن خوش درخشیده‌اند. این نانولوله‌ها توانسته‌اند طول عمر آندهای سیلیکونی را افزایش داده و مقاومت داخلی سلول‌ها را کاهش دهند. دو شرکت در حال گسترش همکاری‌های فنی خود برای ارتقای عملکرد باتری‌ها و توسعه مواد انرژی نسل بعدی هستند و گفتگوها برای نهایی‌سازی قرارداد بلندمدت تأمین نانولوله‌های تک‌جداره در جریان است.
این همکاری نویدبخش تحولی بزرگ در صنایع باتری‌سازی به ویژه در حوزه‌های خودروهای برقی و تجهیزات الکترونیکی مصرفی خواهد بود، جایی که نیاز به شارژ سریع‌تر، پایداری بیشتر و چگالی انرژی بالاتر هر روز اهمیت بیشتری پیدا می‌کند.
منبع: ایرنا
