یک پژوهشگر ۹۴ ساله به همراه گروه پژوهشی‌اش در دانشگاه تگزاس، باتری تازه‌ای نوآوری کرده است که بسیار سریعتر شارژ می‌شود، ایمن‌تر است و ظرفیت بالاتری نیز دارد. این نوآوری آغازگر دوران تازه‌ای در دنیای انرژی خواهد بود.
پروفسور John Goodenough که همکار در نوآوری باتری‌های لیتیوم-یونی نیز بوده است در دانشکده مهندسی Cockrell دانشگاه تگزاس در Austin و به همراه گروه پژوهشی‌اش این نوآوری تازه را رقم زده‌اند.
باتری آنها گوشی‌های هوشمند، خودروهای الکتریکی، و وسایل ذخیره انرژی را بسیار ایمن‌تر میکند، شارژ آنها را بسیار سریعتر کرده و دوام (ظرفیت) باتری آنها را بسیار بیشتر میکند.
پژوهشگر ارشد "Maria Helena Braga" نیز در این پژوهش همکار پروفسور Goodenough بوده است.
این باتری :
- توانایی شارژ و دشارژ سریع را دارد.
- عمر آن نیز بالاتر از باتری‌های کنونی است
- و ظرفیت ذخیره سازی آن نیز بالا است.
یافته های این پژوهش در نسخه کاغذی ژورنال Energy & Environmental Science به چاپ رسیده است.
هزینه، ظرفیت و "توانایی شارژ و دشارژ با سرعت بالا" و همچنین "طول عمر باتری" برای خودروهای الکتریکی بسیار با اهمیت است و Goodenough می‌گوید که باتری تازه آنها بسیاری از محدودیتهای موجود بر سر راه همه گیر شدن خودروهای الکتریکی را از میان بر می‌دارد.
آزمایشها نشان داده است که ظرفیت این باتری تازه، دست کم سه برابر باتری‌های لیتیوم-یون امروزی است پس مسافت پیمایش خودروی الکتریکی با یک بار شارژ را به اندازه چشمگیری افزایش می‌دهد.
همچنین تعداد شارژ و دشارژ باتری تا پیش از مستهلک شدن را نیز بیشتر کرده است که این به معنای عمر بیشتر این باتری‌ها خواهد بود. و از همه مهم‌تر اینکه با وجود افزایش ظرفیت ولی زمان شارژ باتری نیز کاهش چشمگیری پیدا کرده است و این باتری برای شارژ شدن، به جای ساعت‌ها به دقیقه‌ها زمان، نیاز دارد!
باتری‌های لیتیوم-یون امروزی برای جابجایی یون‌های لیتیوم در بین آند و کاتد، از الکترولیت‌های مایع بهره می‌گیرند و اگر باتری با سرعت بالایی شارژ شود، مویه‌های ریزی از فلز، در الکترولیت رها می‌شود که موجب اتصال کوتاه در بین قطبهای مثبت و منفی باتری شده و داغ شدن، آتش سوزی و انفجار باتری را در پی دارد.
پژوهشگران در این باتری تازه، به جای الکترولیت مایع، از الکترولیت‌های شیشه‌ای بهره گرفته‌اند تا از به وجود آمدن مویه‌های فلزی در الکترولیت پیشگیری کنند. این الکترولیت شیشه‌ای می‌تواند آندهایی که از فلزهای قلیایی هستند را فعال کند.
بهره گرفتن از فلزهای قلیایی مانند لیتیوم، سدیم و یا پتاسیم به عنوان آند -که در باتری های معمولی شدنی نبوده است- ظرفیت ذخیره‌سازی باتری و همچنین تعداد سیکل‌های شارژ و دشارژ شدن باتری (عمر باتری) را افزایش می‌دهد. آزمایشها نشان داده که این باتری تازه تا پیش از خراب شدن، می‌تواند ۱۲۰۰ بار بیشتر از باتری‌های کنونی شارژ و خالی شود.
همکار این پروژه Braga، پیشتر با همکارانش در دانشگاه Porto در پرتغال، از الکترولیت شیشه‌ای بهره‌گیری کرده بودند. از دو سال پیش، ایشان همکاری با پروفسور Goodenough و پژوهشگر دیگر این پروژه Andrew J. Murchison در Austin را آغاز کرد.
اکنون این گروه پژوهشی با تغییر در ترکیب بندی و مشخصه‌های این الکترولیت، به فرمول مناسبی برای کاربرد در باتری رسیده‌اند و حق امتیاز آن را به ثبت رسانده‌اند.
این الکترولیت راه را برای ساخت آندها و کاتدهایی ار جنس فلزهای قلیایی که به شکل پهن و یا نواری باشد باز کرده است. که این کار فرایند ساخت باتری را آسان میکند.
همچنین فلزهای قلیایی‌ای مانند سدیم، دوست‌دار زمین بوده و آن را آلوده نمی‌کند.
در این فناوری سدیم که بسیار فراوان و ارزان است، می‌تواند جایگزین لیتیوم گرانبها شود.
سدیم به راحتی از آب دریا بدست می‌آید.
اکنون Goodenough و بر Braga روی پیشرفته‌تر کردن باتریهایشان کار می‌کنند و با ثبت پتنت‌های تازه دیگری، امیدوارند بزودی برای ساخت و به بازار آوردن باتریهایشان با سازنده‌های باتری وارد مذاکره شوند.
شاید اینها را نیز بپسندید:
باتری بی سیم
پیشگیری از ترکیدن و آتش گرفتن باتری تلفن هوشمند
این خودرو برقی در ۹ دقیقه شارژ می‌شود
گوشی‌هایی که در چند ثانیه شارژ می‌شود
باتری این ساعت با گرمای بدن شارژ می‌شود
پنجره ای به سوی باتری های با ماندگاری بالا
باتری تاشویی که نیروی خود را از باکتری‌های فاضلاب می‌گیرد
باتری‌هایی که ۵۷۳۰ سال کار میکند
باتری نوینی که با الگو از روده انسان ساخته شده است
باتری خوراکی
لینک منبع خبر:
New Ultra-Fast Charging Tech Could Lead to a New Age in Energy