آیا می‌دانید توسعه نوعی باتری انقلابی، می‌تواند به زودی شارژ کامل باتری آیفون شما را در کمتر از ۳ دقیقه محقق سازد و عمری شگفت‌انگیز داشته باشد؟
فناوری باتری‌های لیتیوم-یون با قدمتی از دهه ۱۹۶۰ میلادی، همواره یکی از چالش‌های اصلی در توسعه دستگاه‌های الکترونیکی بوده است. در دنیای امروز که خودروهای برقی و گجت‌های هوشمند در حال گسترش‌اند، نیاز به پیشرفت‌های انقلابی در این زمینه بیش از پیش احساس می‌شود. اکنون، پژوهشگران دانشگاه فلیندرز استرالیا با معرفی یک باتری مبتنی بر روی-ید، رویکردی متفاوت را به نمایش گذاشته‌اند که ممکن است آینده انرژی را تغییر دهد. این نوآوری می‌تواند راه‌حل بسیاری از محدودیت‌های کنونی باشد.
باتری‌های روی-ید بر پایه نشاسته: نوآوری استرالیایی‌ها
پژوهشگران دانشگاه فلیندرز استرالیا، نسل جدیدی از باتری‌های روی-ید (zinc-iodine) را توسعه داده‌اند که از ترکیبات آلی ارزان‌قیمت و زیست‌تخریب‌پذیر مانند سیکلودکسترین مشتق‌شده از نشاسته به عنوان ماده میزبان استفاده می‌کند. این فناوری که بر پایه آب است، ایمنی بسیار بالایی دارد و خطر آتش‌سوزی خودبه‌خودی باتری‌های لیتیوم-یون را از بین می‌برد. پروفسور ژونگ‌فان جیا (Zhongfan Jia)، استاد شیمی این دانشگاه، تاکید می‌کند که این سیستم رویکردی جدید برای مقابله با تجزیه پلی‌یدها ارائه می‌دهد و به باتری‌های آبی روی-ید پایداری و عمر طولانی می‌بخشد.
عمر ۶۰ هزار چرخه‌ای و شارژ ۳ دقیقه‌ای: ویژگی‌های شگفت‌انگیز باتری جدید
این باتری آب‌محور که بر پایه نشاسته ساخته شده، مشخصات فنی چشمگیری را ارائه می‌دهد. طبق نتایج تحقیقات، باتری جدید می‌تواند ۸۰۰۰ چرخه شارژ و دشارژ کامل را با ظرفیت ۲۰۵ میلی‌آمپر‌ساعت بر گرم و زمان شارژ ۷ دقیقه، یا تا ۶۰,۰۰۰ چرخه را با ظرفیت ۱۵۰ میلی‌آمپر‌ساعت بر گرم و زمان شارژ فوق‌العاده سریع فقط ۳ دقیقه، تحمل کند. برای درک بهتر این ارقام، یک باتری آیفون یا سامسونگ گلکسی زد فولد ۸ حدود ۱۲۰۰ چرخه عمر دارد که تقریباً معادل سه سال استفاده روزانه است. این در حالی است که ۶۰ هزار چرخه، به معنی ۱۶۴ سال و ۸ هزار چرخه، به معنی ۲۱ سال شارژ روزانه است. سرعت شارژ نیز فوق‌العاده است؛ در حالی که شارژ کامل گوشی‌های هوشمند امروزی حدود یک ساعت زمان می‌برد، این باتری‌ها ۱۰ تا ۲۰ برابر سریع‌تر شارژ می‌شوند.
محدودیت‌های کنونی: چرا این باتری هنوز وارد آیفون نمی‌شود؟
با وجود مزایای بی‌نظیر این فناوری، هنوز نمی‌توان انتظار داشت که این باتری به زودی در آیفون‌های بعدی یا سایر گوشی‌های هوشمند به کار رود. دلیل اصلی این است که باتری‌های روی-ید در مقایسه با باتری‌های لیتیوم-یون، چگالی حجمی پایین‌تری دارند. این بدان معناست که برای دستیابی به ظرفیت مشابه، باتری روی-ید باید بسیار بزرگ‌تر از یک سلول لیتیوم-یون باشد. به همین دلیل، اولین کاربردهای مورد نظر برای این فناوری، سیستم‌های ذخیره‌سازی انرژی در مقیاس بزرگ، مانند نیروگاه‌ها یا سیستم‌های فتوولتائیک خانگی هستند. پروفسور جیا اشاره کرده که تیمش در حال همکاری با صنعت برای ایجاد پلتفرم نمونه اولیه این سیستم باتری است.
تمایز از فناوری‌های موجود و امید به آینده
فناوری باتری‌های روی-ید کاملاً متفاوت از رویکردهای فعلی مانند باتری‌های سیلیکون-کربن (silicon-carbon) است که در سال‌های اخیر برای افزایش چگالی انرژی در باتری‌های لیتیوم-یون توسعه یافته‌اند. باتری‌های سیلیکون-کربن همچنان از شیمی لیتیوم-یون استفاده می‌کنند، در حالی که باتری‌های روی-ید آب‌محور، شیمی متفاوتی دارند و در ولتاژهای پایین‌تر (۱٫۳ تا ۱٫۴ ولت در مقایسه با ۳٫۷ ولت لیتیوم-یون) کار می‌کنند. با این حال، نباید امید را از دست داد. پس از اثبات کارایی این فناوری، مهندسان به مرور زمان آن را کوچک‌تر و بهینه‌تر خواهند کرد تا گوشی‌های هوشمندی با شارژ سه‌دقیقه‌ای و دوام چند دهه‌ای در دسترس قرار گیرند.
نظرات کاربران