باتری فیلم نازک چیست؟

یکی از پیشرفته ترین باتری های نسل جدید یعنی باتری فیلم نازک که از فنّاوری نانو کمک گرفته است. این منبع انرژی انقلابی را از لحاظ های مختلف چون ابعاد، وزن، چگالی وزنی، چگالی حجمی و همچنین سیکل های شارژ و دشارژ را در باتری ها ایجاد کرده است. این باتری ها انعطاف پذیر بوده و برخلاف انواع باتری ها به صورت ورقه های فیلم، نازک می باشند.

آن ها قابلیت تولید انرژی در هر محدوده مساحتی را دارا بوده و در انواع شکل ها و اندازه ها از چند میکرومتر مربع تا ده ها سانتی متر مربع با ضخامت 5 الی 25 میکرومتر تولید شده و توانایی قرار گرفتن روی تقریباً تمام سطوح را دارا می باشند. این باتری ها حاوی هیچ گونه بخش مایع نیست و هیچ گونه گازی نیز تولید نمی کند.

این نوع باتری ها توسط برخی شرکت ها تجاری شده اند و می توانند روی اکثر سطوح پوشش دهی شوند و در محیط هایی قرار داده شود که قبل از این هرگز امکان پذیر نبوده است. طبق محاسبات انجام گرفته دانشمندان یک پیشرفت با ضریب 8 در چگالی انرژی و ضریب 10 در انرژی مخصوص، نسبت به باتری های سرب اسیدی را پیش بینی کرده و به نتیجه رسانده اند.

گروهی از پژوهشگران موفق به یافتن راهی برای واردکردن سیلیکون به ساختار باتری های شارژی لیتیومی شدند. روش این گروه در به کارگیری سیلیکون به شکل نانوسیم موجب رفع موانع موجود در استفاده از سیلیکون شده است و می تواند به افزایش عمر باتری ها کمک کند. عملکرد باتری های لیتیومی بر حرکت یون های لیتیوم بین آند و کاتد استوار است.

یون های لیتیوم در بین لایه های ماده آندی که معمولاً گرافیت است، جای طرحی از نانوسیم های سیلیکونی شامل پوسته و هسته که می گیرند و به این صورت در آند انباشته می شوند. در هنگام تخلیه الکتریکی این یون ها به سمت کاتد حرکت می کنند. یکی از مزایای آند گرافیتی تغییر حجم کم در هنگام ورود یون ها به آن است. باتری های لیتیومی موجود نرخ حرکت سریع یون ها را بین پایانه ها افزایش می دهند. ولی بااین وجود این نوع باتری ها ظرفیت ذخیره سازی الکتریکی محدودی دارند.