توسعه باتری‌های لیتیوم-سولفور حاوی نانولوله‌کربنی با ساختار چندلایه

به گزارش گروه دانشگاه خبرگزاری دانشجو، شرکت زتا انرژی (Zeta Energy) اعلام کرد که یک سلول کیسه‌ای چند لایه ۳۰۰ WH/kg با حداکثر ۲۰ AH را تولید کرده است. سلول‌های زتا انرژی از یک آند نانولوله کربنی به صورت تراز شده عمودی و یک کاتد کربنی که فناوری آن به نام زتا انرژی ثبت شده، بهره می‌برد. زتا انرژی تنها شرکت باتری لیتیوم-سولفور است که تأییدیه‌ای را دریافت کرده نشان می‌دهد فناوری آن‌ها از اثر پلی سولفید شاتل جلوگیری می‌کند.

این شرکت همچنین باتری‌هایی را توسعه داد که بیش از ۴۵۰ WH/kg و ۸۰۰ WH/L توان دارند و به صورت آزمایشی تولید شده و قرار است در سال ۲۰۲۴ عملیاتی شود. همچنین زتا انرژی تنها شرکتی است که دارای یک سیستم باتری کامل (آند و کاتد) با زنجیره تأمین کاملاً داخلی است.

تام پیلت مدیرعامل زتا انرژی می‌گوید: ما بیش از سه سال پیش نشان دادیم که فناوری ما اثر پلی سولفید را در باتری‌های لیتیوم-سولفور متوقف می‌کند و این فرصت مسیر را برای تولید باتری‌هایی که دارای چگالی بسیار بالا و ماندگار هستند، باز می‌کند. این پیشرفت باورنکردنی است، با توسعه این فناوری انتظار داریم باتری‌هایی داشته باشیم که بیش از یک هزار چرخه با بیش از ۴۵۰ WH/kg را تجربه کنند که این کار با هزینه زیر ۶۰ دلار در کیلووات ساعت انجام شده و از نظر تجاری در سال ۲۰۲۵ در دسترس خواهند بود.

در سال گذشته تلاش‌های زتا انرژی برای تولید مواد و پالایش فرآیند‌های تولید آن‌ها متمرکز شده است. این شرکت یک فرآیند خشک برای پوشش الکترود و امکان رشد نانولوله‌های کربنی به‌صورت عمودی در هر دو طرف یک جمع‌کننده از جنس مس ارائه کرده است. این روش می‌تواند صرفه‌جویی در زمان، هزینه و فضا را برای تولیدکنندگان باتری سولفور لیتیم به دنبال داشته باشد. این فناوری اهمیت زیادی دارد چرا که مس به‌عنوان یک جمع‌کننده استاندارد در صنعت برای تولید آند باتری‌های لیتیمی است، در واقع مس یک زیرلایه پایدار برای ساخت آند بوده و ارزان قیمت است. اختار فرش مانند این CNT‌ها از مشکلات دندریت متداول در فلز لیتیوم جلوگیری می‌کنند و این امکان را فراهم می‌کند که از چگالی انرژی قابل توجهی بالاتر که توسط لیتیوم فلزی فعال شده است بهره‌مند شده و از خطرات ایمنی و مشکلات چرخه شارژ/دشارژ که توسط دندریت‌ها به وجود می‌آید، جلوگیری کند.