کارآمدترین باتری های سال 2019 را بشناسید - تنها پیامک

از وبلاگ ترلان دیدن فرمایید.

بسکمک از افراد یک جامعه از جمله خودروسازان، تولیدکنندگان لوازم الکترونیکی و همه کسانی که از محیط زیست مراقبت می کنند، به پیشرفت باتری ها وابسته هستند. در سال جاری، باتری های گوناگونی ارائه شده اند که می توانند وسایل نقلیه الکتریکی را در 10 دقیقه شارژ کنند، نوعی دیگر از باتری ها می توانند به جذب دی اکسید کربن از هوا بپردازند و خبرها حاکی از آن هستند که قرار است بزرگترین باتری جهان حتی بزرگتر از اندازه کنونی آن شود.

در این گزارش، به معرفی جالب ترین باتری های سال 2019 می پردازیم.

وقتی دمای شارژ بالا می رود

باتری های لیتیوم- یونی که ابزار متحرک و وسایل نقلیه کنونی را شارژ می کنند، هنگام شارژ کردن در دمای خاصی باقی می مانند. در غیر این صورت، خطر آسیب دیدن ابزار و کاهش طول عمر آن وجود دارد اما اگر بتوان این کار را به صورت ایمن انجام داد، امکان رسیدن به شارژ بیشتر در دمای بالاتر فراهم می شود و ابزار مورد نظر نیز کارآیی بهتری خواهد داشت.

گروهی از پژوهشگران دانشگاه پنسیلوانیا (Penn State) در ماه اکتبر، از باتری جدیدی رونمایی کردند که می تواند گرما را جذب کند. این باتری می تواند پیش از رخ دادن اثرات زیان آور دمای بالا، به سرعت خنک شود.

این باتری، از یک ورقه نازک نیکل ساخته شده که به قطب منفی آن متصل است و کمک می کند تا باتری به محض جریان الکترون ها در آن، گرم و سپس دوباره به سرعت خنک شود. این روش به پژوهشگران امکان داد تا باتری را در دمای بالا شارژ کنند. پژوهشگران باور دارند که این باتری، کارآیی بسیار بالایی دارد و می تواند یک خودروی الکتریکی را فقط در 10 دقیقه شارژ کند.

شارژ باتری با دی اکسید کربن

پژوهشگران دانشگاه ام.آی.تی (MIT) در ماه اکتبر، نوعی باتری را به نمایش گذاشتند که می تواند دی اکسید کربن را از هوای محیط جمع آوری کند. در این باتری، از الکترودهایی استفاده شده که توانایی جذب مولکول های دی اکسید کربن را برای آن فراهم می کنند. این فرآیند، هنگام شارژ باتری صورت می گیرد و تا زمان پر شدن الکترودها از دی اکسید کربن ادامه پیدا می کند.

باتری با قابلیت چندین بار شارژ

تلاش برای طراحی باتری های جدید و بهتر، به بررسی عناصر جدید بستگی دارد و یکی از این عناصر که همچنان مورد بررسی دانشمندان واقع شده است، دی اکسید کربن است. تراکم انرژی باتری های مبتنی بر لیتیوم- کربن دی اکسید، هفت برابر بیش از باتری های لیتیوم- یونی است اما ابداع یکی از انواع این باتری ها که قابلیت چندین بار شارژ را داشته باشد، تاکنون سخت بوده است.

دانشمندان دانشگاه ایلینوی در شیکاگو (UIC) در ماه سپتامبر، راه چاره این مشکل را پیدا کردند. آنها برای نخستین بار، یک باتری مبتنی بر لیتیوم- کربن ی اکسید ارائه دادند که قابلیت شارژ دوباره به صورت کامل را دارد. در ساخت این باتری، از ورقه های نانو استفاده شده که به همراه یک الکترولیت هیبریدی متشکل از مایع یونی و دی متیل سولفواکسید، روی یک کاتد قرار گرفته اند. این گونه ترکیب مواد، از تجمع کربن روی کاتالیزگر پیشگیری می کند و به باتری امکان شارژ دوباره را می دهد.

باتری و سیلیکون

منابع تجدیدپذیری مانند باد یا خوشید می توانند نیروی قابل توجهی تولید کنند اما ذخیره نیروی آنها برای استفاده های بعدی، به مهارت بالایی نیاز دارد. یک استارتاپ استرالیایی موسوم به کلایمت چنج تکنولوژیز (Climate Change Technologies) در ماه آوریل، راه چاره جدید و کارآمدی را معرفی کرد که نسبت به دیگر گزینه های استاندارد ذخیره نیرو، موثرتر است. این استارتاپ، نخستین باتری حرارتی جهان موسوم به تد (TED) را ارائه داد. این باتری می تواند از هر منبع الکتریسیته ای تغذیه شود و از الکتریسیته برای ذوب کردن سیلیکون داخل یک محفظه عایق استفاده کند.

یکی از پیشرفت های بزرگ این سیستم، این است که سیلیکون مانند لیتیوم، از بین نمی رود. این استارتاپ در آزمایش های اجرا شده روی تد نشان داد که این باتری، هیچ نشانه ای از آسیب پذیری ندارد و حتی انتظار می رود که طول عمر آن، تا 20 سال یا بیشتر باشد.

افزایش تراکم انرژی در باتری

باتری های لیتیوم- یونی می توانند هنگام حضور کاربر در بیرون از خانه، انرژی کافی را برای روشن نگه داشتن تلفن همراه یا لپ تاپ تامین کنند اما هنگام سفر همیشه با محدودیت هایی رو به رو هستند. دلیل محدودیت این است که تراکم انرژی باتری ها در خودرو یا هواپیما، با توجه به منابع قدیمی سوخت ارائه شده است.

پژوهشگران دانشگاه دیکن (Deakin University) استرالیا در ماه گذشته، از باتری جدیدی رونمایی کردند که می تواند این مشکل را برطرف کند. این باتری، از پلیمرهای تجاری ساخته شده که در دسترس قرار دارند و می تواند نخستین نمونه واضح و کارآمد انتقال لیتیوم- یون را به نمایش بگذارد.

بزرگ و بزرگتر شو!

شرکت تسلا (Tesla) در سال 2017، قراردادی را امضا کرد که قرار شد طی آن، بزرگترین باتری لیتیوم- یون را ارائه دهد و تاکید کرد این باتری که در استرالیای جنوبی ساخته می شود، با ظرفیت 100 مگاوات و خروجی تا 129 مگاوات بر ساعت، بزرگترین منبع ذخیره سازی باتری لیتیوم- یونی در جهان خواهد بود.

اکنون دولت استرالیا، به توافق دیگری با تسلا رسیده است تا 64.5 مگاوات بر ساعت انرژی دیگر نیز به ظرفیت این باتری اضافه کند و خروجی آن را نیز به 50 مگاوات برساند تا اندازه بزرگترین باتری جهان تا حدود 50 درصد افزایش یابد. زمان ارتقاء این باتری، برای اواسط سال 2020 برنامه ریزی شده است.،ایسنا