افزایش پایداری باتری با کرم پوست - دکترای اقتصاد

به گزارش خبرنگاران از ایسنا، محققان دانشگاه هنگ کنگ از یک پلیمر محلول در آب که معمولاً در کرم پوست یافت می گردد، به عنوان یک عامل تثبیت نماینده باتری آبی لیتیوم یونی، کاهش هزینه ها و سمیت و ایجاد یک ولتاژ پایدار برای استفاده رایج استفاده نموده اند.

باتری های لیتیوم یونی که نیروی دستگاه های موبایل ما و حتی اتومبیل های برقی جدید را تأمین می نمایند، همیشه در معرض خطر آتش سوزی هستند، زیرا حاوی الکترولیتی هستند که در معرض دمای زیاد می توانند شعله ور یا منفجر گردد.

به عنوان مثال گوشی هوشمند گلکسی نوت 7 را در سال 2016 به یاد دارید؟ باتری این گوشی دچار مشکل بود و پس از گزارش چندین انفجار و اشتعال، دستور جمع آوری آن توسط شرکت سامسونگ صادر شد تا اصلاح گردد.

تا به امروز شاهد کوشش های بسیاری در جهت بهبود ایمنی باتری های لیتیوم یونی (Li-ion) بوده ایم، از جمله طرح مقاومت در برابر اشتعال داخلی، طرح دیگری که باعث می گردد الکترولیت باتری در مقابل آسیب در برابر ضربه مقاوم گردد و طرح دیگری که قبل از اشتعال بر اثر گرمای بیش از حد، باتری را خاموش می نماید.

استفاده از الکترولیت های مبتنی بر آب که آتش نمی گیرند نیز یک موضوع امیدوار نماینده دیگر در حال توسعه است، اما محققان می گویند که تراکم کم انرژی ناشی از وجود آب منجر به مسائل پایداری و ولتاژ پایین می گردد.

یک تیم تحقیقاتی به سرپرستی پروفسور یی چون لی از دانشکده مهندسی دانشگاه هنگ کنگ به توسعه الکترولیت باتری لیتیوم یونی با یک طراحی ارزان قیمت، ایمن و سازگار با محیط زیست یاری نموده و از یک پلیمر محلول در آب برای این کار استفاده نموده است که در کرم های پوستی، خمیردندان ها، داروها و مواد غذایی و نوشیدنی ها یافت می گردد.

این پلیمر موسوم به پلی اتیلن گلیکول به عنوان یک عامل تثبیت نماینده در الکترولیت جدید مبتنی بر آب استفاده می گردد و گزارش شده است که پنجره پایداری باتری را به 3.2 ولت گسترش می دهد.

سایر طراحی های باتری آبی می توانند ولتاژ را بالاتر ببرند، اما اغلب از غلظت های بالای نمک های گران و سمی برای تثبیت مولکول های آب استفاده می نمایند.

ترکیبی از آب، پلی اتیلن گلیکول و غلظت کم نمک لیتیوم مورد استفاده در طراحی جدید بدان معنی است که هم هزینه و هم میزان سمی بودن الکترولیت، نسبتاً کم نگه داشته می گردد. همچنین این باتری جدید قابلیت تحمل بیش از 300 چرخه شارژ و تخلیه را ثابت نموده است.

محققان در بیانیه مطبوعاتی خود گفتند: این یافته بستر جدیدی برای طراحی الکترولیت آبی با پنجره ولتاژ زیاد و پایداری بالا برای ذخیره انرژی ایمن، کم هزینه و سازگار با محیط زیست فراهم می نماید.