کارآمدترین باتری های سال ۲۰۱۹

عاشق وب: در سال ۲۰۱۹، باتری های گوناگونی ابداع و ارائه شده اند که کارآیی های قابل توجهی دارند و می توانند عملکرد ابزار خودرا بهبود ببخشند.
به گزارش عاشق وب به نقل از ایسنا و به نقل از گیزمگ، خیلی از افراد یک جامعه همچون 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 ۱۰ 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 مقرر است بزرگترین باتری جهان حتی بزرگتر از اندازه کنونی آن شود.
در این گزارش، به معرفی جالب ترین باتری های سال ۲۰۱۹ 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 لطمه 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 نماید. این باتری می تواند قبل 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 نماید تا باتری به محض جریان الکترون ها در آن، گرم و سپس باردیگر 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 ۱۰ 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 فرایند، 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

کوشش برای طراحی باتری های جدید و بهتر، به بررسی عناصر جدید بستگی دارد و یکی از این عناصر که همچنان مورد بررسی دانشمندان قرار دارد، دی اکسید کربن است. تراکم انرژی باتری های مبتنی بر لیتیوم- کربن دی اکسید، هفت برابر بیشتر از باتری های لیتیوم- یونی است اما ابداع یکی از انواع این باتری ها که قابلیت چندین بار شارژ را داشته باشد، تابحال دشوار بوده است.
دانشمندان “دانشگاه ایلینوی در شیکاگو” (UIC) در ماه سپتامبر، چاره این مشکل را پیدا کردند. آنها برای اولین بار، یک باتری مبتنی بر لیتیوم- کربن ی اکسید ارائه دادند که قابلیت شارژ باردیگر 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 باردیگر را می دهد.

باتری و سیلیکون

منابع تجدیدپذیری مانند باد یا خوشید می توانند نیروی قابل توجهی تولید کنند اما ذخیره نیروی آنها جهت استفاده های بعدی، به مهارت بالایی نیاز دارد. یک استارتاپ استرالیایی موسوم به “کلایمت چنج تکنولوژیز” (Climate Change Technologies) در ماه آوریل، چاره جدید و کارآمدی را معرفی نمود که نسبت به دیگر گزینه های استاندارد ذخیره نیرو، موثرتر است. این استارتاپ، اولین 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 نماید.
یکی از پیشرفت های بزرگ این سیستم، این است که سیلیکون مانند لیتیوم، از بین نمی رود. این استارتاپ در آزمایش های صورت گرفته روی تد نشان داد که این باتری، هیچ نشانه ای از لطمه پذیری ندارد و حتی انتظار می رود که طول عمر آن، تا ۲۰ 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 عنایت 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 اولین نمونه واضح و کارآمد انتقال لیتیوم- یون را به نمایش بگذارد.

بزرگ و بزرگتر شو!

شرکت “تسلا” (Tesla) در سال ۲۰۱۷، قراردادی را امضا کرد که قرار شد طی آن، بزرگترین باتری لیتیوم- یون را عرضه نماید و اصرار کرد این باتری که در استرالیای جنوبی ایجاد می شود، با ظرفیت ۱۰۰ مگاوات و خروجی تا ۱۲۹ مگاوات بر ساعت، بزرگترین منبع ذخیره سازی باتری لیتیوم- یونی در جهان خواهد بود.
حالا دولت استرالیا، به توافق دیگری با تسلا رسیده است تا ۶۴.۵ مگاوات بر ساعت انرژی دیگر نیز به ظرفیت این باتری اضافه کند و خروجی آنرا نیز به ۵۰ مگاوات برساند تا اندازه بزرگترین باتری جهان تا حدود ۵۰ درصد افزایش یابد. زمان ارتقاء این باتری، برای اواسط سال ۲۰۲۰ برنامه ریزی شده است.

منبع: عاشق وب