لیتیوم یونی، نقطه عطفی در تولید باتری برای خودروهای برقی

باتری جدید هم ایمن‌تر، هم ارزان‌تر و هم ازنظر محیط‌زیست پایدارتر اس

«چند مشکل مهم در باتری‌های ساخته‌شده از روی، با استفاده از الکترولیت‌های ارزان‌قیمت و مناسب با محیط‌زیست حل شده است» - Pexels

یک طرح جدید و نوین امکان تولید باتری‌های «[عنصر] روی یونی» را در عوض باتری‌های معمول «لیتیوم یونی» فراهم کرده است. این باتری‌ها را می‌توان در همه گونه ابزار از تلفن‌های هوشمند گرفته تا خودروی‌های برقی استفاده کرد که هم ایمن‌تر، هم ارزان‌تر و هم از نظر محیط‌زیست پایدارتر است.

پژوهشگران دانشگاه «تیان جین» چین راهی کشف کرده‌اند که می‌تواند عملکرد و بهای تمام‌شده باتری‌های «روی یونی» [سازگار] با آب را که تاکنون به‌سرعت ناکارآمد [دشارژه] می‌شدند، بهبود بخشند.

کارکرد برتر و قابلیت شارژ مجدد باتری‌های «لیتیوم یونی» به معنی آن است که آن‌ها منبع استاندارد نیرو برای بیشتر وسایل الکترونیکی قابل شارژ مجدد هستند، اما مشکلاتی چون هزینه، ایمنی و پایداری [این باتری‌ها] دانشمندان را بر آن داشت که گزینه نوین دیگری بیابند. 

باتری‌های یک‌بارمصرف که در اغلب وسایلی که به نیرو چندانی نیاز ندارند مثل دستگاه‌های کنترل از راه دور تلویزیون و اسباب‌بازی بچه‌ها به‌کار می‌رود، از جنس روی ساخته‌شده است که چگالی بالایی دارد، اما به‌خاطر خورده شدن الکترودهایشان قابل شارژ نیستند. 

پژوهشگران دانشگاه «تیان جین» تحت نظارت «کوان هونگ یانگ» متوجه شدند که می‌توانند از یک نوع جدید الکترولیت که از نمک هیدراته روی ساخته‌ شده است، استفاده کنند که مقدار بسیار اندک آب در آن مشکلات معمول فنی مرتبط با باتری‌های «روی یونی» آبدار را حل می‌کند. 

Read More

This section contains relevant reference points, placed in (Inner related node field)

چگالی انرژی این باتری در دمای میان زیر ۳۰ تا بالای ۴۰ درجه سانتی‌گراد عالی است که آن را برای استفاده در ابزار و دستگاه‌های روزمره الکترونیکی مناسب کرده است. هزینه تولید این باتری همچنین از همتایان «لیتیوم یونی» اش کمتر است.      

این باتری‌ها قابل اشتعال نیستند، زیرا از الکترولیت‌های ارگانیک سمی و قابل اشتعال که در ساخت باتری‌های «لیتیوم یونی» به‌کار می‌رود، استفاده نمی‌کنند. 

خطر ایمنی این‌گونه باتری‌ها [لیتیوم یونی] به موارد آتش‌سوزی در خودروهای برقی و تلفن‌های هوشمند مرتبط بوده است.

در سال‌های اخیر گزارش‌های متعددی در مورد آتش گرفتن باتری‌ تلفن‌های هوشمند در اثر لطمه به آن یا شارژ ناقص، منتشر شده است. به همین‌گونه، اگر در گذشته باتری‌های خودروهای برقی تسلا یا دیگر تولیدکنندگان این اتومبیل‌ها آتش‌گرفته، به خاطر لطمه خوردن به مجموعه باتری‌های آن در حین تصادف‌ها بوده است.  

پژوهشگران خاطرنشان کرده‌اند که «هنوز بسیاری چیزها باید کشف شود، اما یافته‌های ما راهی برای [تولید] باتری‌های ارزان با الکترولیت‌های غیر قابل اشتعال ارگانیک برای استفاده در باتری‌های «روی یونی» با پایداری تقویت شده است.» 

فلورنسیو سانتوز، از پلی‌تکنیک «کارتاجنا» در اسپانیا که در این پژوهش شرکت نداشته است، می‌گوید این تحقیق‌ها «چند مشکل مهم در باتری‌های ساخته‌شده از روی را با استفاده از الکترولیت‌های ارزان‌قیمت و مناسب با محیط‌زیست حل کرده است.»

او افزود که بهبود بیشتر چگالی انرژی باتری «تولید و استفاده از باتری‌های قابل‌اتکا و مقرون‌به‌صرفه برای انتقال به آینده‌ای پایدارتر» را ممکن خواهد کرد.  

این طرح جدید روز پنجشنبه در نشریه علمی «نِیچِر ساستِینِبیلیتی» (Nature Sustainability) منتشر شد.

© The Independent

بیشتر از تکنولوژی