جامعة هانيانغ وسامسونغ SDI تطوران طبقة نانوية لزيادة عمر بطاريات الليثيوم المعدنية الخالية من الأنود

على عكس بطاريات الليثيوم أيون التقليدية التي تستخدم أنودًا من الجرافيت، لا تستخدم بطاريات الليثيوم المعدنية الخالية من الأنود مادة أنود نشطة منفصلة من الليثيوم أثناء التصنيع. بدلاً من ذلك، يتم ترسيب الليثيوم من الكاثود مباشرة على مجمع تيار نحاسي أثناء الشحن. وهذا يلغي الحاجة إلى مادة أنود نشطة منفصلة، مما يقلل من وزن البطارية وحجمها مع زيادة كثافة الطاقة.

ومع ذلك، تتسبب دورات الشحن والتفريغ المتكررة في ترسب الليثيوم بشكل غير متساوٍ على سطح مجمع التيار النحاسي، مما يؤدي إلى تكوين التشعبات والليثيوم الميت. كما يتغير حجم القطب بشكل كبير أثناء ترسيب الليثيوم وانحلاله، مما يؤدي إلى تدهور عمر البطارية بسرعة. وقد كان هذا عدم الاستقرار البنيوي عقبة رئيسية أمام تسويق بطاريات الليثيوم المعدنية الخالية من الأنود.

ولمعالجة ذلك، طور الفريق طبقة نانوية مغزولة كهربائيًا تجمع بين مطاط النتريل بوتادين (NBR) وبولي أكريلونيتريل (PAN) وجسيمات السيليكا النانوية المشوبة بالليثيوم (Li-SiO2). ونُشرت النتائج في مجلة Advanced Functional Materials.