تجاری‌سازی باتری‌های سدیمی با روش جدیدی برای تولید ماده آند تقویت می‌شود
محققان روش جدیدی برای تولید مواد آند برای باتری‌های سدیم-یون در عرض چند ثانیه توسعه داده‌اند.
این فناوری توسط تیم تحقیقاتی در مرکز تحقیقات فناوری نانوهیبرید مؤسسه تحقیقات الکتروتکنولوژی کره (KERI) توسعه یافته و امکان آماده‌سازی فوق‌العاده سریع آندهای کربن سخت برای باتری‌های سدیم-یون با استفاده از گرمادهی القایی میکروویوی در ۳۰ ثانیه را فراهم می‌کند.
تیم به سرپرستی دکتر کیم و دکتر پارک ابتدا با مخلوط کردن پلیمرها با مقدار کمی از نانولوله‌های کربنی بسیار رسانا، فیلم‌هایی ایجاد کردند. سپس آنها میدان مغناطیسی میکروویوی را به فیلم‌ها اعمال کردند تا جریانی در نانولوله‌های کربنی ایجاد کنند و فیلم‌ها را به صورت انتخابی در عرض ۳۰ ثانیه به دمای بالای ۱۴۰۰ درجه سانتی‌گراد گرم کنند، بر اساس مطالعه‌ای که انجام شد.
میدان الکترومغناطیسی در پهنای باند میکروویو به نانومواد اعمال می‌شود
با سال‌ها تحقیق، KERI یک
فناوری
را برای گرمادهی یکنواخت به فیلم‌های نازک رسانا مانند فلزات با استفاده از میدان‌های مغناطیسی میکروویوی توسعه داده است.
این فناوری توجه قابل توجهی را در فرآیندهای صنعتی مانند نمایشگرها و نیمه‌هادی‌ها جلب کرده است. مرکز تحقیقات فناوری نانوهیبرید این مؤسسه به عنوان مرکز ملی پیشرو در فناوری نانومواد کربنی شناخته می‌شود. محققان از قابلیت‌های مرکز برای ورود به مواد آند باتری‌های سدیم-یون استفاده کردند و نتایج امیدوارکننده‌ای را به دست آوردند، بر اساس یک
خبر منتشره
.
تکنیک «شبیه‌سازی چندفیزیکی» خود تیم به آنها کمک کرد تا به راحتی ماده
آند
را توسعه دهند.
این روش به آنها اجازه داد تا فهم عمیقی از فرآیندهای پیچیده‌ای که هنگام اعمال میدان الکترومغناطیسی در پهنای باند میکروویو به نانومواد رخ می‌دهند، پیدا کنند و به ایجاد یک فرآیند جدید برای آماده‌سازی مواد آند باتری‌های سدیم-یون منجر شد، بر اساس
مطالعه
منتشر شده در مجله مهندسی شیمی.
باتری‌های سدیم-یون ایمن‌تر و عملکرد خوبی دارند
دکتر جانگ هوان پارک اظهار داشت که به دلیل اخیر
آتش‌سوزی‌های
وسیله نقلیه الکتریکی، علاقه به باتری‌های سدیم-یون که ایمن‌تر هستند و در شرایط سرد بهتر عمل می‌کنند، افزایش یافته است. با این حال، پارک اشاره کرد که فرآیند کربناسیون برای آندها از نظر بازده انرژی و هزینه یک نقطه ضعف عمده بوده است.
"فناوری گرمادهی القایی میکروویوی ما امکان آماده‌سازی سریع و آسان کربن سخت را فراهم می‌کند که معتقدم به تجاری‌سازی باتری‌های سدیم-یون کمک خواهد کرد،" گفت دکتر دائه‌هو کیم.
کربن‌های سخت (HCs) مواد آند عالی برای باتری‌های سدیم-یون (SIBs) هستند. با این حال، فرآیند کربناسیون و گرانولاسیون پودرهای HC به فرآیندهای پیچیده‌ای نیاز دارند که به انرژی قابل توجهی نیاز دارند.
KERI انتظار دارد که این فناوری توجه شرکت‌ها را جلب کند
"ما اینجا یک روش ساده برای تولید آندهای HC برای SIBها از طریق یک فرآیند جدید گرمادهی القایی میکروویوی (MIH) برای فیلم‌های پلیمر/نانولوله‌های کربنی تک جداره توسعه دادیم. قابلیت کاربرد MIH برای تولید رول-به-رول انبوه آندهای HC از طریق آزمایشات گرمادهی محلی با استفاده از ورقه‌های دایره‌ای بزرگتر از یک رزوناتور تأیید شد،" گفته محققان در مطالعه .
KERI قبلاً درخواست حق اختراع داخلی را تکمیل کرده است. KERI انتظار دارد که این فناوری توجه قابل توجهی را از شرکت‌های درگیر در مواد ذخیره‌سازی انرژی جلب کند و منتظر معاملات انتقال فناوری با شرکای صنعتی بالقوه است.
محققان برنامه‌ریزی می‌کنند که به کار روی بهبود عملکرد مواد آند خود ادامه داده و فناوری برای تولید انبوه مداوم فیلم‌های بزرگ‌محیطی کربن سخت را توسعه دهند. آنها همچنین پتانسیل استفاده از فناوری گرمادهی القایی میکروویوی خود در زمینه‌های دیگر مانند باتری‌های حالت-جامد که نیاز به ذوب دما-بالا دارند را می‌بینند، که نیازمند تحقیقات بیشتری است، بر اساس خبر منتشره .
