عام

سوف الأنابيب النانوية تعطينا بطاريات أفضل

يعتمد علماء جامعة رايس علىأفلام من الأنابيب النانوية الكربونية لإنتاج بطاريات الليثيوم ذات الطاقة العالية والسريعة التي يمكن أن تحل محل بطاريات الليثيوم أيون التقليدية. أظهر مختبر جيمس تور الكيميائي أن الأفلام الرقيقة للأنابيب النانوية تمنع بشكل فعال العمليات التي تنمو بشكل طبيعي من أنودات الليثيوم غير المحمية في البطاريات. بمرور الوقت ، يمكن لهذه الثغرات ، مثل مخالب ، اختراق النواة كهربائيا للبطارية والوصول إلى الكاثود ، وبعد ذلك تفشل البطارية.

لقد أوقفت هذه المشكلة استخدام خلايا الليثيوم (لا ينبغي الخلط بينها وبين الليثيوم أيون) في التطبيقات التجارية ودفعت العلماء في جميع أنحاء العالم إلى حلها.

متى تكون البطاريات أفضل؟

خلايا الليثيوم شحن أسرع بكثير ويمكنه تخزين طاقة أكبر بعشرة أضعاف من أقطاب الليثيوم أيون ، التي يمكن العثور عليها الآن في أي جهاز إلكتروني ، بما في ذلك الهواتف المحمولة والسيارات الكهربائية.

يقول تور: "من بين طرق إبطاء التشعبات في بطاريات الليثيوم أيون الحد من سرعة الشحن". "الناس لا يحبون ذلك. إنهم يريدون شحن بطارياتهم بسرعة ".

يقول تور إن اقتراح فريق رايس الموضح في Advanced Materials بسيط وغير مكلف وفعال للغاية في إبطاء نمو التشعبات.

يقول الكيميائي: "لقد فعلنا ذلك بكل بساطة". "أنت فقط بحاجة إلى تغطية رقائق معدنية الليثيوم مع أنابيب الكربون متعددة الطبقات. "الليثيوم يمتص فيلمًا من الأنابيب النانوية ، التي تصبح حمراء سوداء ، والفيلم بدوره يبعثر على أيونات الليثيوم".

الأنابيب النانومترية الكربونية غير متجانسةتعديل الكربون ، وهو عبارة عن هيكل أسطواني أجوف يبلغ قطره من عشرة إلى عدة عشرات من النانومتر وطوله ميكرومتر واحد إلى عدة سنتيمترات ، ويتألف من طائرة أو أكثر من طائرات الجرافين المدرفلة في أنبوب. وكما تعلم ، فإن طائرة الجرافين بها سمك ذرة كربون واحدة.

هل تعلم أن مثل هذه الأنابيب موجودة؟ قل لنا الدردشة في برقية.