محققان یک باتری روی یون آبی پایدار تولید کرده اند که از آب به عنوان الکترولیت استفاده می کند و به نوعی مخاطرات باتری های لیتیومی را پایان می دهد.باتری آبی
به گزارش تکناک، باتری های لیتیوم یونی سبک وزن و با ظرفیت بالا به طور گسترده در تلفن های همراه، لپ تاپ ها و سایر ملزومات در دنیای امروز استفاده می شوند.
با این حال، الکترولیت های آلی در باتری های لیتیوم یون معمولی بسیار قابل اشتعال هستند که منجر به آتش سوزی یا انفجار کشنده می شود. از آنجایی که باتری‌های لیتیوم یونی به طور گسترده در زندگی ما استفاده می‌شوند، چنین حوادثی می‌تواند باعث آسیب مستقیم به کاربران شود که منجر به تقاضا برای سیستم باتری ایمن‌تر شده است.
پروفسور سوجین پارک و ژیوژین سانگ در دپارتمان شیمی و دکتر لی از بخش علوم مواد پیشرفته در POSTECH با هم یک باتری روی یون آبی پایدار تولید کرده اند که از آب به عنوان الکترولیت استفاده می کند.
آنها از یک لایه پلیمری محافظ برای جلوگیری از خوردگی الکترود و افزایش پایداری آند روی استفاده کردند و پایداری الکتروشیمیایی باتری یون روی آبی را بهبود بخشید.
الکترولیت مبتنی بر حلال آلی، که به عنوان واسطه ای برای حرکت یون ها در داخل سیستم باتری معمولی عمل می کند، ذاتا قابل اشتعال است و خطر انفجار یا آتش سوزی را به همراه دارد.
برای رفع این مشکل، باتری های الکترولیت آبی به عنوان جایگزین های امیدوارکننده در حال توسعه هستند. با این حال، برگشت پذیری پایین آند روی در الکترولیت های آبی، که توسط دندریت های روی و واکنش های جانبی سطح ایجاد می شوند، استفاده از باتری های یون روی را با مشکلاتی مواجه کرده است.باتری آبی
تیم تحقیقاتی POSTECH با استفاده از یک بلوک کوپلیمر، یک آند روی پوشش داده شده با یک لایه محافظ چند منظوره ایجاد کرد. این لایه پلیمری جدید الاستیک است و قابل کشسانی دارد و در طول شارژ و دشارژ باتری افزایش حجم را تحمل می کند.
لایه محافظ پلیمری برای القای توزیع یون همگن و سرکوب رشد دندریتیک، کمک به طول عمر طولانی مدت آند روی است. لایه نازک همچنین پایداری الکترود را با سرکوب واکنش های شیمیایی و الکتروشیمیایی غیر ضروری در الکترولیت روی سطح الکترود بهبود می بخشد.باتری آبی
علاوه بر این، محققان با استفاده از آنالیز طیف‌سنجی جرمی یونی ثانویه (TOF-SIMS) زمان پرواز حرکت یون‌های روی را در لایه پوشش نشان دادند. تصویربرداری از حرکات یون روی، که در مطالعات قبلی موفقیت آمیز نبود، نوید تحقیقات بیشتر در مورد خواص سطح آند های باتری را می دهد.
