استفاده از مواد ويژه در توليد نسل جديد باتري‌ها باعث تغيير ساختار و افزايش کارآيي آنها خواهد شد. گروه تحقيقاتي آزمايشگاه ملي آرگون از بخش انرژي آمريکا کشف کردند که نانولوله‌هاي دي اکسيد تيتانيوم مي‌توانند به ‌عنوان يک باتري عمل کنند و فازهايشان را به ‌صورت چرخه‌اي سوييچ کنند. نانولوله‌هاي دي‌اکسيد تيتانيوم باعث افزايش ظرفيت عملکردي باتري ها مي‌شوند. نتايج آزمايش‌هاي انجام شده حاکي از آن است که باتري‌هاي جديد که حاوي نانولوله‌هاي دي‌اکسيد تيتانيوم هستند در مدت زمان 30 ثانيه، نيمي از ظرفيت شان شارژ مجدد مي‌گردد.
تيجانا راژ، سرپرست گروه تحقيقاتي آرگون، ادعا مي‌کند که نانولوله‌هاي دي‌اکسيد تيتانيوم مي‌توانند جايگزين مناسبي براي آندهاي گرافيتي متداول باشند. زماني که باتري در طول چندين چرخه، شارژ و دشارژ مي شود، ساختار داخلي نانولوله‌هاي دي‌اکسيد تيتانيوم طوري آرايش مي‌يابند که کارآيي باتري را افزايش مي‌دهند. اين فرآيند را خود آرايه ‌بندي مي‌نامند. يکي از همکاران راژ، از اين فرآيند براي ساخت نانوباتري‌هاي يون سديم استفاده کرده است.
راژ دليل به‌کارگيري دي اکسيد تيتانيوم براي توسعه‌ي باتري‌ها را ساختار بي‌شکل اين مواد بيان مي‌کند. مواد بي‌شکل، ساختار داخلي منظم و همچنين خواص الکتروني ويژه‌اي که در مواد بلوري ديده مي‌شود را ندارند. بنابراين در طول چرخه‌ي گردش در باتري‌ها، دچار تغيير ساختار نيز نخواهد شد، در صورتي ‌که در باتري‌هاي متداول، مواد بلوري در طول چرخه‌ي گردش به مواد بي‌شکل تبديل مي‌شوند.
به‌کارگيري آندهاي دي‌اکسيد تيتانيومي به‌جاي آندهاي گرافيتي، باعث افزايش قابليت اطمينان و ايمني باتري‌هاي يون ليتيمي مي‌شود. در باتري‌هاي يون ليتيمي، ليتيم بر روي آندهاي گرافيتي رسوب کرده و واکنش‌هاي جانبي کنترل‌نشده و خطرناکي را انجام مي‌دهند که باعث آسيب ديدن آند مي‌شود ولي در باتري‌هاي دي‌اکسيد تيتانيومي اين پديده مشاهده نمي‌شود.
لازم به‌ذکر است که با استفاده از فناوري ساخت نانويي و روش مشخصه‌سازي نانو‌لوله‌ها به‌وسيله‌ي اشعه‌ي ايکس با شدت بالا، امکان مشاهده ي سريع رفتار غيرمعمول نانو‌لوله‌ها به‌وسيله‌ي محققان آزمايشگاه ملي آرگون فراهم مي‌شود.
منبع:كلام اسلامي -35
ارسال توسط کاربر محترم سايت :afshinnazemi