یک باتری شگفت‌انگیز: شارژ تلفن شما در ۳ دقیقه با طول عمر تا ۶۰ هزار چرخه

باشگاه خبرنگاران جوان؛ جواد فراهانی - محققان دانشگاه فلیندرز در استرالیا نوع جدیدی از باتری آبی روی-ید را توسعه داده‌اند که می‌تواند گامی مهم به سوی باتری‌های ایمن‌تر و بادوام‌تر از باتری‌های لیتیوم-یونی فعلی مورد استفاده در تلفن‌ها و دستگاه‌های الکترونیکی باشد.

این فناوری جدید به یک پلیمر آلی مشتق شده از سیکلودکسترین، ماده‌ای قندی که می‌توان از نشاسته به دست آورد، متکی است. این پلیمر برای به دام انداختن ترکیبات ید و محدود کردن مهاجرت آنها استفاده می‌شود، مشکلی که بر عملکرد و پایداری باتری‌های روی-ید تأثیر گذاشته است.

شارژ فوق‌العاده سریع و طول عمر استثنایی

آزمایش‌ها نتایج قابل توجهی را نشان داده‌اند، به طوری که باتری بیش از ۸۰۰۰ چرخه شارژ را با حفظ ظرفیت تقریبی ۲۰۵ میلی‌آمپر ساعت بر گرم انجام داده و در حدود ۷ دقیقه به طور کامل شارژ شده است.

در یک آزمایش دیگر، باتری با ظرفیت ۱۵۰ میلی‌آمپر ساعت بر گرم بیش از ۶۰۰۰۰ چرخه شارژ را انجام داده است، در حالی که زمان شارژ فقط به ۳ دقیقه کاهش یافته است.

در مقایسه، برخی از باتری‌های گوشی‌های تاشوی مدرن برای حدود ۱۲۰۰ چرخه شارژ طراحی شده‌اند. از لحاظ تئوری، رسیدن به ۶۰۰۰۰ چرخه به معنای طول عمری بسیار فراتر از طول عمر مورد انتظار گوشی، حتی با شارژ روزانه، خواهد بود.

یکی دیگر از مزایای اصلی باتری‌های روی-ید این است که آنها بر پایه آب هستند و به اندازه باتری‌های لیتیوم-یون قابل اشتعال نیستند، که آنها را به ویژه برای کاربرد‌های ذخیره‌سازی انرژی در مقیاس بزرگ جذاب می‌کند.

چرا این باتری زودی برای آیفون‌ها استفاده نخواهد شد؟

با وجود ارقام چشمگیر، این لزوماً به این معنی نیست که آیفون بعدی باتری‌ای خواهد داشت که در ۳ دقیقه شارژ می‌شود. محققان خاطرنشان می‌کنند که باتری‌های روی-ید فعلی در مقایسه با باتری‌های لیتیوم-یون از چگالی انرژی حجمی کمتری رنج می‌برند، به این معنی که برای ارائه ظرفیت مشابه به حجم بیشتری نیاز دارند.

این یک مشکل اساسی برای گوشی‌های هوشمند است که به باتری‌های کوچک و با چگالی بالا نیاز دارند. باتری‌های روی-ید با ولتاژی در حدود ۱.۳ تا ۱.۴ ولت کار می‌کنند، در حالی که باتری‌های لیتیوم-یون با ولتاژی در حدود ۳.۷ ولت کار می‌کنند.

بنابراین، اولین کاربرد‌های بالقوه این فناوری به جای تلفن‌های هوشمند، بر ذخیره‌سازی انرژی در مقیاس بزرگ، مانند تأسیسات ذخیره‌سازی برق و سیستم‌های انرژی خورشیدی خانگی متمرکز است.

با این حال، این یافته‌ها گامی مهم در توسعه شیمی باتری جدید است و اگر محققان و مهندسان بتوانند چگالی انرژی را افزایش داده و سلول‌ها را در آینده کوچک کنند، ایده تلفنی که در عرض چند دقیقه شارژ می‌شود و باتری خود را برای سال‌ها حفظ می‌کند، ممکن است بیشتر به واقعیت تبدیل شود.

منبع: الیوم السابع