اثر میدان الکتریکی بر رشد دندریت ها در داربست های نانو ساختار سه بعدی ساخته شده از عایق های با ضریب دی الکتریک بالا

برای نسل آینده باتری های لیتیوم یونی نیاز به مواد پر ظرفیتی مثل لیتیوم فلزی کاملا مشهود است. استفاده از لیتیوم فلزی با وجود مزایای بسیار زیاد مثل ظرفیت فوق العاده mAh/g ۳۸۵۰ و همچنین پتانسیل احیای خیلی پایین ( V ۰۴/۳) دارای معایبی نیز می باشد. از جمله معایبی که استفاده از لیتوم فلزی در آند باتری های لیتیوم یون را به چالش می کشد مسئله رشد دندریت های فلزی و امکان اتصال کوتاه باتری و خطرات ناشی از انفجار آن است. استفاده از داربست های نانوساختار سه بعدی از نوع رسانا به علت توزیع یکنواخت چگالی جریان سبب کاهش این مشکلات می گردند . اخیرا استفاده از داربست های عایق نیز برای غلبه بر این مشکل توجه زیادی را به خود جلب کرده است. بنابراین شناخت مولفه های تاثیرگذار بر کارایی داربست های عایق نیز از اهمیت بسیار ویژه ای برخوردار است. در این تحقیق با انجام یک مدلسازی کامل سه عایق از جنس مواد با ضریب دی الکتریک بالا مورد بررسی قرار گرفتند و پارامترهای موثر بر رشد دندریت های فلزی مثل توزیع پتاسیل و میدان الکتریکی و همچنین میزان تخلخل آنها مورد بحث و بررسی قرار گرفت. در میان داربست های عایق مورد بررسی اکسید تیتانیوم برای اولین مرتبه در این تحقیق مورد مدل سازی قرار گرفته است.

کلیدواژه ها:

باتری ، لیتیوم-یون ، شبیه سازی ، مواد عایق ، آند