نوع جدیدی از باتری لیتیوم-یونی، 10 برابر سریع تر شارژ می شود
با فناوری: باتری های قابل شارژ لیتیوم-یونی در همه جا وجود دارند از تلفن های همراه گرفته تا ایربادها و تجهیزات بازی های ویدیویی اما سرعت شارژ شدن این باتری ها کم است.
به گزارش با فناوری به نقل از ایسنا و به نقل از ساینس آلرت، این باتری های شیمیایی راحت و در دسترس هستند و نحوه ی شارژ و استفاده ی ما از فناوری های قابل حمل را به کلی تغییر داده اند، اما هنوز تا بی نقص بودن فاصله ی زیادی دارند.
عملکرد باتری های لیتیوم-یونی در طول زمان کاهش پیدا می کند و گاهی اشکالات آن موجب داغ شدن بیش از اندازه باتری و آتش سوزی های خطرناک می شود. بعضی اوقات شرکتها مجبور به فراخوان فوری برای جمع آوری محصولاتی می شوند که امکان انفجار دارند.
هر کسی که تلفن همراه هوشمند، تبلت و یا لپ تاپ داشته باشد می داند که شارژ کردن این باتری های لیتیوم-یونی کاری زمان بر است. دانشمندان در این زمینه خبرهای خوبی دارند.
پژوهشگران در روسیه نوع جدیدی از باتری را ساخته اند که می گویند سرعت شارژ آن ۱۰ برابر بیشتر از باتری های امروزی است. اگر این باتری ها وارد دستگاه های امروزی شوند این افزایش سرعت موجب صرفه جویی زیادی در وقت می شود.
اولگ لوین(Oleg Levin) محقق الکتروشیمی از دانشگاه سن پترزبورگ می گوید: باتری که با پلیمر ما ساخته شود می تواند در چندین ثانیه شارژ شود یعنی با سرعتی 10 برابر بیشتر از مدلهای قدیمی.
کلید رسیدن به این باتری های جدید نوعی پلیمر "ردوکس" مبتنی بر نیتروکسیل(یک ترکیب شیمیایی) است. زمانی که باتری در حال شارژ شدن است و یا شارژ خودرا از دست می دهد، این ماده می تواند بطور برگشت پذیری هنگام از دست دادن الکترون(اکسیداسیون) و دریافت الکترون مورد استفاده قرار گیرد.
در این مورد پلیمر ردوکس استفاده شده نوع سنتز شده ای از "نیزالن"(NiSalen) (نیکل و زالن) است. این ماده یک پلیمر حاوی فلز است که در آن زنجیره های اتمی نیکل و زالن بعنوان سیم های مولکولی عمل می کنند و رسانایی الکترون را می افزایند که محدودیتی است که باتری های پلیمری مبتنی بر نیتروکسل دارند.
پژوهشگران در مقاله شان گفتند: در باتری های مبتنی بر نیتروکسیل تنها مسیر انتقال بار، پرش الکترون ها به مراکز ردوکس مجاور است که در مقیاس میکروسکوپی سرعت زیادی دارد. به رغم این سرعت زیاد، رسانایی الکترونی ماده ی مبتنی بر نیتروکسیل خیلی کم است.
پژوهشگران در جریان آزمایشات پلیمرهای مختلفی را بررسی کردند اما نیزالن تنها ماده ای بود که پایدار و کارامد بود و علت آن ساختارهای نیکل و زالن بود که رسانایی دارند. این ساختار بعنوان جمع کننده ی بار برای زنجیره های نیتروکسیل عمل می کند و همین طور برای ظرفیت اکسایش ردوکس کارایی دارد.
این باتری در دماهای پایین نیز به خوبی کار می کند. قابلیتی که باتری های لیتیوم-یونی حساس به دما ندارد. با این وجود این نیزالین پرسرعت در همه ی جنبه ها بی نقص نیست.
لوین می گوید: در این مرحله، این باتری هنوز از نظر ظرفیت ۳۰ تا ۴۰ درصد از باتری های لیتیوم-یونی کم ظرفیت تر است.
هم اکنون ما در حال کار بر روی این مساله هستیم در صورتیکه تلاش می نماییم سرعت شارژ شدن و از دست دادن شارژ را حفظ نماییم.
از نظر نظریه باتری های مبتنی بر نیتروکسیل ظرفیت مناسبی دارند و تنها زمان لازم است تا دانشمندان بفهمند چگونه باید باتری را تغییر دهند تا علاوه بر ظرفیت بالا رسانایی مناسبی نیز داشته باشد.
این باتری ها مزایای قابل توجه دیگری نیز دارند.
وی می گوید: استفاده از آنها بی خطر است و برخلاف باتری های مبتنی بر کبالت که شامل باتری های لیتیوم-یونی می شود. احتمال رخ دادن انفجار خطرناک وجود ندارد.
این باتری ها همین طور فلزات کمتری دارند که کمتر به محیط زیست لطمه می رسانند. درون این باتری ها نیکل وجود دارد اما میزان آن از باتری های لیتیوم یونی بسیار کمتر است.
این یافته ها در Batteries and Supercaps منتشر گردید.
منبع: با فناوری
این مطلب را می پسندید؟
(1)
(0)
تازه ترین مطالب مرتبط
نظرات بینندگان در مورد این مطلب