محققان موسسه علم و فناوری Daegu Gyeongbok (DGIST) در کره جنوبی موفق به توسعه نسل جدیدی از باتری های لیتیومی مجهز به الکترولیت پلیمری جامد سه لایه شدند. این باتری نوآورانه نه تنها قابلیت خاموش شدن خود را در صورت آتش سوزی دارد، بلکه پس از 1000 سیکل شارژ و دشارژ، 87.9 درصد از عملکرد اولیه خود را حفظ می کند.
چرا این طراحی جدید مهم است؟
به گفته دومی، در باتری‌های پلیمری سنتی، در طول فرآیند شارژ و دشارژ، لیتیوم می‌تواند باعث تشکیل ساختارهایی به نام دندریت شود. این دندریت ها شبیه شاخه های درخت هستند و می توانند به اتصالات داخلی باتری آسیب برسانند و خطر آتش سوزی را افزایش دهند. مشکل دندریت یکی این یکی از موانع اصلی برای تحقق کامل پتانسیل باتری های لیتیومی است.
در مطالعه ای که در مجله علمی Small منتشر شده است، محققان DGIST طرح جدیدی ارائه کرده اند که شامل لایه های نرم در خارج برای تماس بهتر با الکترودها و یک لایه میانی قوی برای تقویت ساختار باتری است. علاوه بر این، الکترولیت باتری با موادی مانند دکابرومین، فنیل اتان (به عنوان بازدارنده آتش)، نمک لیتیوم غلیظ و زئولیت تقویت می شود.
عملکرد بالاتر و امنیت بیشتر
باتری جدید نه تنها از نظر ایمنی پیشرفته تر است، بلکه طول عمر بیشتری نسبت به باتری های فعلی دارد. به گفته دکتر کیم جائه هیون، محقق اصلی این پروژه، باتری نوآورانه آنها تقریباً 87.9 درصد از ظرفیت اولیه خود را پس از 1000 چرخه شارژ و دشارژ حفظ می کند. بد نیست بدانید که اکثر باتری های فعلی معمولا بین 20 تا 30 درصد ظرفیت خود را پس از این تعداد چرخه از دست می دهند.
برای درک بهتر، بیایید یک ماشین الکتریکی با برد 482 کیلومتر (300 مایل) را با استفاده از این باتری تصور کنیم. پس از 300000 مایل (482000 کیلومتر) کارکرد، این خودرو می تواند بیش از 260000 مایل (418000 کیلومتر) برد داشته باشد. همانطور که قبلاً اشاره کردیم، این باتری در صورت آتش سوزی به طور خودکار خاموش می شود، ویژگی که می تواند صنعت باتری را متحول کند.
فراتر از صنعت خودرو کاربرد دارد
اگرچه وسایل نقلیه الکتریکی هدف اصلی این فناوری هستند، کاربردهای باتری جدید به این حوزه محدود نمی شود. از این مزایای این باتری می توان از تلفن های همراه و دستگاه های قابل حمل گرفته تا سیستم های ذخیره انرژی در مقیاس بزرگ استفاده کرد.
منبع:آخرخودرو