نانو سیلیکون- نانو قلع و ارتقاء باتری لیتیمی

جایگزینی آند گرافیت با نانو سیلیکون باعث افزایش ظرفیت ذخیره سازی فعلی باتری های لیتیومی می شود، سیلیکون توان جذب یونهای لیتیم را داراست.
آند یا قطب منفی، در باتریهای امروزی از گرافیت(که یون لیتیم درون آن ذخیره میشود) ساخته شدهاست؛اما همینک نمیتوان از یک حدی بیشتر درون گرافیت، یون لیتیم قرار داد. سیلیکون بیشتر از هر مادهی دیگری میتواند یون لیتیم را در خود جای دهد؛ بهطوری که سیلیکون تقریباً 10 برابر کربن، لیتیم جذب میکند؛ اما این ماده دارای یک اشکال بزرگ است و آن اینکه بعد از چند بار جذب و رهاسازی، ترک میخورد. برای حل این مشکل گروههای تحقیقاتی مختلف تلاشهایی کردهاند؛ آنها از نانوسیمهای سیلیکونی برای جذب لیتیم استفاده کردهاند.با ایجاد حفرههای میکرونی روی سطح سیلیکون، میتوان ظرفیت آن را افزایش داد. باتریهای یون لیتیم معمولی که آند کربنی دارند، تنها 300 میلیآمپر ساعت بر گرم ظرفیت دارند؛ در حالی که با اعمال حفره روی آند این رقم تا 10 برابر افزایش مییابد.ایجاد نانوحفرات، بسیار سادهتر از تولید نانوسیم است. این حفرات یک میکرون قطر و 10 تا 50 میکرون عمق دارند. برای ایجاد آنها از بارهای منفی و مثبت موجود روی ویفر سیلیکونی در حضور حلال هیدروفلوریک استفاده میشود. اتمهای هیدروژن و فلئور از هم جدا شده و فلئورها به یک سمت از سیلیکون حمله و حفرهها را ایجاد میکند و در نهایت ساختاری شبیه به پنیر سوئیسی ایجاد میشود. با این روش دیگر نیازی به فرایندهای مشکلی نظیر خلأ بالا و شستن نانولولهها که در تولید نانوسیم استفاده میشدنیست.اچ کردن یک سطح تودهای، کار بسیار سادهای است. مزیت دیگر این باتری آن است که چرخهای بین 200 تا 250 دارد که بسیار بیشتر از باتریهای مبتنی بر نانوسیم است.
محققان معتقدند که حفظ محیط زیست،سادگی و ارزانی این روش موجب تجاری شدن سریع آن خواهد شد.
به لطف خدا،metallurgydata کاملترین و پر بازدیدترین(آمار حقیقی و قابل باز دید)مرجع اطلاعات مواد و متالورژی با بیش از 1300 عنوان ،شامل هزاران متن،کتاب،تصوير،فيلم تخصصی