تیمی از محققان فعال در زمینه باتری در دانشگاه های کالیفرنیا و شیکاگو، ماده‌ای به نام اکسی نیترید فسفر لیتیوم (LiPON) را مهندسی کرده‌اند که در آزمایشات عملکردی باتری، رسوب الکتروشیمیایی فلز لیتیوم یکنواخت را تحت فشار خارجی صفر ایجاد می کند.
به گزارش تکناک، LiPON یک الکترولیت حالت جامد لایه نازک است که یون‌های لیتیوم را هدایت می‌کند و نوید خوبی برای جفت شدن با طیف وسیعی از مواد الکترود برای صنعت باتریهای لیتیومی در آینده می دهد.
با این حال، روش های موجود برای تولید LiPON مانع از درک کامل این مواد توسط محققان شده است. اکنون، این تیم تحقیقاتی راهی برای تولید این الکترولیت حالت جامد امیدوارکننده به شکل آزاد پیدا کرده است که به LiPON اجازه می دهد تا به طور جامع تری مورد مطالعه قرار گیرد.
رویکرد جدید
رویکرد جدید برای ساخت LiPON همچنین راه را برای استفاده از این الکترولیت حالت جامد برای فعال کردن باتریهای حالت جامد فلزی لیتیومی که می‌توانند تحت حداقل فشار خارجی کار کنند، باز کرده است.
دانشمندان همچنین روش جدیدی را برای تولید لایه LiPON به صورت مستقل با ایجاد یک لایه LiPON ایستاده انعطاف‌پذیر و شفاف (FS-LiPON) که با طیف وسیعی از تکنیک‌های طیف‌سنجی سازگار است ابداع کردند. این روش بینش های تازه و خواص حرارتی و مکانیکی جدیدی را به همراه داشت.
تیم تحقیقاتی همچنین نسخه آزاد جدید الکترولیت حالت جامد را در آزمایش‌های عملکردی باتری پیاده‌سازی کرد و گزارش داد که لایه نازک FS-LiPON رسوب یکنواخت الکتروشیمیایی فلز لیتیوم را تحت فشار خارجی صفر ایجاد می‌کند. این نتایج نکات ارزشمندی را در مورد مهندسی باتری های حالت جامد ارائه می دهد.
باتریهای لایه نازک مبتنی بر LiPON کاربردهای زیادی در زمینه های مختلف مانند تجهیزات پوشیدنی و سایر دستگاه های الکترونیکی فشرده دارند. این بیانیه مطبوعاتی در پایان خود خاطرنشان کرد.
لایه های نازک FS-LiPON تولید شده در این کار تحقیقاتی، بحث های عمیقی را در مورد شیمی سطح، انتشار یون و مهندسی سطح ایجاد کرد، که هم مبانی و هم کاربردهای مواد LiPON را روشن می کند و می تواند برای توسعه باتریهای لیتیومی حالت جامد در بسیاری از موارد مفید باشد.
