عالم ايراني يتمكن من زيادة تخزين الطاقة في بطاريات الليثيوم

ووفقاً لوكالة آنا الاخبارية، طور باحثون من معهد إلينوي للتكنولوجيا (IIT) ومختبر أرجون الوطني وجامعة إلينوي في شيكاغو بطارية ليثيوم صلبة في درجة حرارة الغرفة يمكن إعادة شحنها باستخدام الآلاف من دورات الشحن / التفريغ ويمكن أن تعمل بمعدل مرتفع وبطيء نظرًا لأن الإلكتروليت النانوي المركب للحالة الصلبة من البوليمر والسيراميك (Li10GEP 2 S12) المستخدم فيه يتيح عملية الأكسدة والاختزال بأربعة إلكترونات في بطارية الليثيوم الهوائية.

حيث أعلن محمد اسدی الأستاذ المساعد في الهندسة الكيميائية في معهد إلينوي للتكنولوجيا وكبير مؤلفي البحث أن تصميم هذه البطارية لديه القدرة على تخزين كيلو واط / ساعة أو أكثر لكل كيلوغرام ، أي أربع مرات أكثر من الليثيوم. تعد تقنية البطاريات -ion ثورية لأنظمة النقل وخاصة المركبات الثقيلة مثل الطائرات والقطارات والغواصات.

الجدير بالذكر أنه يمكن لبطارية الليثيوم القائمة على تكوين أكسيد الليثيوم (Li2O) أن توفر نظريًا كثافة طاقة مماثلة لتلك الموجودة في البنزين. يتضمن تكوين أكسيد الليثيوم تفاعلًا مكونًا من أربعة إلكترونات ، وهو أكثر صعوبة في تحقيقه من عمليات تفاعل واحد واثنين من الإلكترون التي تؤدي إلى أكسيد الليثيوم الفائق (LIO2) وبيروكسيد الليثيوم (Li2O2) تباعاً.

عبر "استخدام إلكتروليت مركب من البوليمر يعتمد على الجسيمات النانوية Li10GEP2S12 المدمجة في مصفوفة بوليمر أكسيد البولي إيثيلين المعدلة ، وجدنا أن Li2O هو المنتج الرئيسي في بطارية ليثيوم-هواء صلبة الحالة " يقول محمد اسدي.

وطبقاً لمقر النانو، تستطيع بطاريات الليثيوم أن تنافس البنزين من حيث كثافة الطاقة. ومع ذلك، في معظم الأنظمة ، تشتمل مسارات التفاعل أو التحويل على إلكترون واحد أو إلكترونين وتؤدي إلى بيروكسيد الليثيوم (Li2O2) أو فوق أكسيد الليثيوم (LIO2) ، على التوالي.

تكشف الإلكتروليت المركب المضمن مع الجسيمات النانوية Li10GEP2S12 موصلية أيونية عالية واستقرارًا دوريًا عاليًا من خلال عملية نقل بأربعة إلكترونات.

ونشرت نتائج هذا المشروع في مجلةScience (العلوم).