بررسی تاثیر (TiO(۲ نانوساختار بر افزایش ظرفیت و عملکرد باتری های لیتیومی

در میان بسیاری از انواع باتری ها، باتری های Li-ion و Li-S به دلیل چگالی انرژی بالا، خود تخلیه کم و اثر غیرحافظه ای از جمله جنبه های دیگر، بسیار مورد توجه بوده اند و در حال حاضر هم روند استفاده آنها، روبه افزایش است. کاربرد های نوظهور نیاز به باتری هایی با فاکتورهای عملکرد بالاتر، مانند ظرفیت و طول عمر بالا، که همیشه علل بسیاری از تحقیقات در ساخت آند و کاتد هایی با کارایی بالا هستند. رسانایی کم الکترون و یون و پایداری ضعیف الکترود همچنان چالش های بزرگی هستند. نانوساختارهای متخلخل سه بعدی معمولا ویژگی های منحصر به فردی مانند انتشار یون +Li خوب، مسیر انتقال الکترون کوتاه، استحکام مکانیکی قوی، و فضای کافی برای تغییر حجم در طول شارژ / تخلیه، که آنها را به کاتد های با کارایی بالا در باتری ها تبدیل می کند. باتری لیتیوم یونی (LIB) ثابت کرده است که یک سیستم بسیار قابل اعتماد برای ذخیره انرژی الکتریکی، برای کاربرد های موبایل و سایر زمینه ها است. اما در میان نانوساختار هایی که بر روی افزایش ظرفیت و عملکرد باتری لیتیومی تاثیر دارد، آند های مبتنی بر TiO۲ جذابترین گزینه برای ساخت باتری های لیتیوم - یون ایمن و بادوام با چگالی انرژی بالا هستند. انواع نانوساختار های TiO۲ به طور کامل به عنوان آند در LIB ها مورد استفاده قرار می گیرند عبارت است از، نانوذرات، نانومیله ها، نانوسیم ها و نانولوله ها که به شکل خالص یا کامپوزیت مورد استفاده قرار می گیرند. نانولوله های مبتنی بر TiO۲ با جهت گیری خوب سنتز شده توسط اکسیداسیون آندی، شرایط بهتری را برای افزایش راندمان و ظرفیت باتری های لیتیومی فراهم کرده است. به طور کلی، سنتز الکترود نانوساختار یکی از جذابترین استراتژی ها برای افزایش چشمگیر عملکرد باتری از جمله ظرفیت، قابلیت سرعت، طول عمر بالا و ایمنی است.

Keywords:

نانو ساختار ها , باتری لیتیومی , نانولوله , نانوسیم , نانومیله , TiO۲ , کامپوزیت , نانوذرات