लिथियम आयन बैटरी, स्मार्ट फ़ोन, लैपटॉप और इलेक्ट्रिक कार बढ़ रही है, आदि तो कई शोधकर्ताओं उन्नत सामग्री का उपयोग करने में रुचि रखते लिथियम आयन बैटरी के प्रदर्शन में सुधार करने के लिए कर रहे हैं सहित उपकरणों, की एक किस्म का केंद्र रहे उन्हें हल्का और अधिक कॉम्पैक्ट बनाने, अधिक ऊर्जा स्टोर कर सकते हैं। टेक्सास इंजीनियर, विकसित किया है टिन की एक नई एल्यूमीनियम मिश्र धातु तीन क्षेत्रों में एक भूमिका निभा सकते, यहाँ तक कि जब यह तेजी से उत्पादन हो सकता है उत्पादन की लागत कम।
इन वर्षों में, लिथियम आयन बैटरी का बड़े पैमाने पर उत्पादन एक एनोड के रूप में तांबा और ग्रेफाइट पर भरोसा करते हैं। इन वर्षों में, शोधकर्ताओं ने वैकल्पिक सामग्री के उत्पादन और सीमित भंडारण क्षमता की उच्च लागत (जैसे सहित इन सामग्रियों की सीमाओं, दूर कर सकते हैं की तलाश में किया गया है, सिलिकॉन 10 बार ऊर्जा संग्रहीत कर सकता है, हालांकि यह समस्याओं की एक और श्रृंखला का गठन करता है)।
एनोड आज एक श्रमसाध्य बहु-चरण प्रक्रिया है, जिसमें ग्रेफाइट तांबा पन्नी पर लेपित है, पैदा कर रही है। हालांकि ऑस्टिन सामग्री वैज्ञानिक और नए अध्ययन के प्रमुख लेखक के रूप में, टेक्सास कार्ल क्रेडर विश्वविद्यालय बताया गया है, निर्माण की प्रक्रिया और बैटरी पर ही ऐसा करने के मामले में, यह अक्षमताएं पैदा कर सकता है
क्रेडर का प्रतिनिधित्व करता है: 'इतने सक्रिय सामग्री (ग्रेफाइट) एक अक्रिय वर्तमान कलेक्टर (तांबा), जो प्रणाली की मात्रा और गैर-सक्रिय सामग्री के बड़े पैमाने पर बढ़ जाती है, एक मौजूदा कलेक्टर और एक सक्रिय सामग्री, एक उच्च क्षमता के संयोजन के द्वारा की चोटी पर लेपित है। सक्रिय सामग्री, कम निष्क्रिय वर्तमान संग्रह सामग्री का उपयोग कर।
क्रेडर और उनकी टीम इस विधि के निर्माण विधि को सरल बनाने के द्वारा प्राप्त किया बोझिल कोटिंग प्रक्रियाओं को समाप्त। जब टिन ब्लॉक में डाला जाता है, टिन जिससे एक मिश्र धातु बनाने एल्यूमीनियम के लिए सीधे जोड़ा जा सकता है, और यंत्रवत् हो सकता है रोलिंग (नियमित रूप से और अपेक्षाकृत सस्ती धातु मिश्रधातु) एक धातु की पन्नी nanostructures अंतिम चरण, सामग्री के कणों को कम करने के लिए, यह महत्वपूर्ण है।
क्रेडर समझाया, 'दुर्भाग्य से लिथियम के साथ टिन का एक मिश्र धातु से गठन किया जा सकता है, तो एक टिन पन्नी, या यहाँ तक माइक्रोन कण आकार के उपयोग, टिन लिथियम के साथ एक मिश्र धातु बनाने मात्रा विस्तार के कारण चक्र, जिसका अर्थ है टूट सकता है कि अगर बड़े। टिन एक बैटरी के निर्माण कण, चार्ज और निर्वहन चक्र केवल दर्जनों बार बनाए रख सकते हैं, लेकिन टिन की नैनो कणों का उत्पादन, alloying कणों को विभाजित नहीं है। '
शोधकर्ताओं जिसके परिणामस्वरूप सामग्री पार गलनक्रांतिक मिश्र धातु (आईडिया) एनोड के रूप में जाना जाता है, यह है कि वे एक पारंपरिक एनोड सामग्री की मोटाई के केवल एक चौथाई है, लेकिन केवल आधा पारंपरिक सामग्री के वजन। वे एक छोटे में आयन बैटरी लिथियम परीक्षण के लिए इस तरह के एक एनोड सामग्री, और फिर चार्ज और डिस्चार्ज प्रदर्शन की माप के अधीन उन्होंने पाया कि एनोड के प्रभारी भंडारण क्षमता एक पारंपरिक तांबा है - डबल ग्रेफाइट एनोड।
Crede ने कहा, "यह अच्छी तरह से करने के लिए कारण है, जिसमें एक तत्व सक्रिय, टिन, अन्य अक्रिय, एक विद्युत प्रवाहकीय सब्सट्रेट के एल्यूमीनियम का एल्यूमीनियम 'है, मैट्रिक्स बनाए रखने के लिए टिन, एल्यूमीनियम प्रदान और प्रवाहकीय संरचना, और टिन मिश्र धातु और बैटरी साइकिल चालन के दौरान लिथियम साथ मिश्रधातु करने के लिए।
दल के नेता, सामग्री अरुमुगम मंथिरम के लिए टेक्सास संस्थान के निदेशक से एक ने कहा: 'एक सस्ती, स्केलेबल इलेक्ट्रोड नेनो सामग्री निर्माण की प्रक्रिया विकसित करने के लिए, हमारे अध्ययन के वास्तव में रोमांचक परिणामों से संकेत मिलता। यह सामग्री लिथियम आयन बैटरी के व्यावसायीकरण के लिए आवश्यक प्रदर्शन में सफल रही है। '
अनुसंधान एसीएस ऊर्जा पत्रों में प्रकाशित किया गया है।
