تعتبر بطاريات الليثيوم-أيون ذات الكثافة العالية للطاقة والجهد العالي للتشغيل هي الخيار الأول لتخزين الطاقة ، حيث سيكون للهواتف الذكية والمركبات الكهربائية ومحطات توليد الطاقة على نطاق واسع حضورها.ومع ذلك ، من المفترض أن نرى بطاريات قوية جدًا. يميل معدن الليثيوم إلى توليد التشعبات بعد زيادة السعر أو الاستخدام المتكرر ، ثم يخترق طبقة العزل مما يسبب الانفجار الذاتي.
لمواجهة خطر البطارية انفجرت ماس كهربائى، فرع المنزل مع كبرى الشركات المصنعة نبحث باستمرار عن حلول، وقال (UIC) الميكانيكية والهندسة الصناعية أستاذ مساعد رضا Shahbazian-ياسر جامعة إلينوي في شيكاغو أنه بالرغم من أن بالكهرباء العضوية يمكن أن تزيد من كثافة الطاقة من بطاريات ليثيوم أيون، ولكن غير متجانسة (غير متجانسة) من معدن الليثيوم بعد تهمة المتكررة والتفريغ، وتفاوت سطح الليثيوم المودعة بسهولة ونمت التشعبات، وبالتالي لم يتم تطويرها بالكهرباء العضوية بطاريات ليثيوم أيون المتاحة تجاريا بنجاح.
ولذلك، UIC وتكساس A & M جامعة فريق (TAMU) للتعجيل الأمل في إيجاد حل، ونأمل أنه من خلال عملية الحواسيب الفائقة على فهم الكيمياء والفيزياء تشكيل التغصنات. أستاذ TAMU من قال بيرلا بالبوينا الهندسة الكيميائية، هدف المنتخب تطوير معدن الليثيوم طلاء واقية (مواد الطلاء)، وعن طريق بطيئة طلاء الليثيوم ترسب (ترسب).
والألياف الزجاجية البطارية طبقات أكسيد الجرافين فاصل فريق البحث رش (أكسيد الجرافين) ورقة طبقة نانو، وهذه المواد تسمح أيونات الليثيوم لتتدفق بسلاسة، ولكن أيضا يمكن أن تبطئ والسيطرة على أيون وسرعة الإلكترون تصبح ذرات محايدة، ملزمة وتودع هذا الطلاء بحيث ذرات يست مثل إبرة (إبرة) غير المستوية، ولكن يشكل سطح مستو في الجزء السفلي.
باحثون في النمذجة الحاسوبية والمحاكاة، جنبا إلى جنب مع تجارب الفيزياء المجهر التصوير. وأظهرت النتائج أن أيونات الليثيوم تتشكل على أكسيد الجرافين طبقة رقيقة، ثم أودعت على الطبقة السفلية من أكسيد الجرافين، وأعمال مواد مثل مادة الفجوة من خلال الفجوة الدبابيس الحنين يمكن أن يبطئ المسار سرعة التربيد وتوجيه التوجيه.
أكسيد الجرافين أيضا أن يزيد من دورة حياة البطارية، ودورة حياة 120 مرات بالمقارنة مع البطاريات الأخرى، قد تكون البطارية مستقرة تصل إلى 160 دورات.
وقال بالبوينا أكسيد الجرافين يمكن تحقيق عن طريق الرش أرخص، ولكن بسبب الطلاء رقيقة جدا، لتحديد الموقع من التحدي أن التجربة لا يمكن أن يكون متأكدا من أين الطلاء، والطلاء رقيقة جدا من المستوى الجزئي، فإنه ليس تحديد دقيق جدا لموضعها.
كما قاموا باستكشاف رواسب أكسيد الجرافين باستخدام نماذج الكمبيوتر ، وكان من الأفضل معرفة ما إذا كانوا متوازيين أو متعامدين مع جامع التيار ، ووجد الفريق أخيرًا أن كليهما كان فعالًا ، ولكن إذا تم إيداع الليثيوم في نفس الوقت ، فإن المادة تحتاج إلى إزالة كافية. قال بالبوينا أن نتائج محاكاة الكمبيوتر تسمح للفريق والمتعاونين بمعرفة كيفية نقل الأيونات من خلال الطلاء ، ومع هذه الدراسات ، قد يكون المستقبل نحو سمك ومواد مختلفة ، وقد تم نشر النتائج الحالية في المواد الوظيفية المتقدمة.