باتری انعطاف پذیری که در یک دقیقه شارژ می شود

گروهی از محققین در دانشگاه استنفورد، توانسته‌اند برای اولین بار باتری آلومینیومی بسازند که سریع شارژ می‌شود، دوام بالایی دارد و درعین‌حال ارزان‌قیمت است.

هم‌اکنون یکی از محدودیت‌های بزرگ در دستگاه‌های الکترونیکی، باتری است. گوشی‌ها، تبلت‌ها و ساعت‌های هوشمند برق زیادی مصرف می‌کنند و باتری‌های امروزی نمی‌توانند مدت زیادی جواب‌گوی چنین دستگاه‌هایی باشند. علاوه بر این باتری‌های آلکالین برای محیط زیست مضر هستند و باتری‌های لیتیومی نیز خطر آتش‌سوزی دارند.

Hongjie Dai پروفسور شیمی در دانشگاه استنفورد می‌گوید باتری که ما ساختیم حتی اگر با دریل سوراخ بشود، آتش نمی‌گیرد.

آلومینیوم ارزان است، آتش نمی‌گیرد و قابلیت ذخیرهٔ شارژ بالایی دارد. به همین خاطر از قدیم مادهٔ موردعلاقهٔ دانشمندان برای استفاده در باتری بوده است. چندین دهه است که دانشمندان تلاش می‌کنند باتری آلومینیومی بسازند که ازنظر تجاری مناسب باشد. ولی باتری‌های آلومینیومی که پیش‌ازاین ساخته‌شده‌اند نمی‌توانند بعد از چند بار شارژ و دشارژ شدن، ولتاژ کافی ایجاد کنند.

رمز ایجاد این باتری: کاتد از جنس گرافیت
در این باتری، آند از جنس آلومینیوم و کاتد از جنس گرافیت است. پروفسور Dai می‌گوید دانشمندان برای ساخت باتری‌های آلومینیومی از مواد مختلفی برای کاتد استفاده کرده‌اند که ناموفق بوده ولی ما به‌صورت اتفاقی متوجه شدیم که باید از گرافیت استفاده کنیم.

در این باتری آزمایشی، آند آلومینیومی و کاتد گرافیتی به همراه یک مایع یونی درون بستهٔ پلیمری قرار داده‌شده‌اند.

مزیت‌های باتری آلومینیومی
این باتری انعطاف‌پذیر است. می‌توان آن را خم یا حتی تا کرد. لذا می‌توان از این باتری در گوشی‌های انعطاف‌پذیر یا بند ساعت‌های هوشمند استفاده کرد.

دیگر ویژگی آن سرعت شارژ بالا است. درحالی‌که شارژ کردن باتری‌های لیتیومی ساعت‌ها طول می‌کشد، این باتری در یک دقیقه شارژ می‌شود.

این باتری، اولین باتری آلومینیومی با ماندگاری بالا است. باتری‌های آلومینیومی که پیش از این در آزمایشگاه‌ها ساخته‌شده‌اند بیشتر از ۱۰۰ بار شارژ نمی‌شدند. ولی این باتری بیش از ۷۵۰۰ بار شارژ می‌شود بدون اینکه ظرفیتش را از دست بدهد. لازم به ذکر است باتری‌های لیتیومی کنونی حدوداً ۱۰۰۰ بار شارژ می‌شوند.

این باتری آزمایشگاهی می‌تواند ولتاژ ۲ ولت ایجاد کند. که البته بیشتر از باتری‌های ۱.۵ ولتی است و بیشترین میزانی است که تاکنون از باتری‌های آلومینیومی به‌دست‌آمده. ولی حدوداً نصف ولتاژی است که باتری‌های لیتیومی در موبایل‌ها ایجاد می‌کنند. لذا اگر با تحقیق و توسعهٔ آن بتوان به ولتاژ باتری‌های موبایل دست‌یافت، پیشرفت بزرگی در دستگاه‌های الکترونیکی همراه ایجاد خواهد شد.

منبع