همه ما دوست داریم باتری هایی با کارایی بالاتر و هم چنین ایمنی بیشتر را مورد استفاده قرار دهیم و دانشمندان و محققان به این نیاز کاربران پاسخ داده و محققان آزمایشگاه فدرال سوییس موفق شده اند چنین باتری را با کارایی بالاتر و امنیت بیشتر رونمایی کنند.
دانشمندان موفق به طراحی باتری جدید مبتنی بر سدیم شده اند که توانایی ذخیره انرژی بیشتری را داشته و در عین حال می تواند قابلیت اطمینان و ایمنی بالاتری را نیز داشته باشد. این باتری می تواند بارها و بارها با امنیت بالا شارژ شود و کارایی خوبی داشته باشد و خیلی زود از چرخه بازار حذف نشود.
محققان Empa، آزمایشگاه فدرال سوئیس در حوزه علوم مواد و فناوری و دانشگاه ژنو (UNIGE) در سوئیس، بر مزایای استفاده از ین باتری های جامد جدید تایید کرده اند و اعلام نموده اند، این باتری ها سریع تر شارژ می شوند، در عین حال ظرفیت بالاتری دارند و از همه مهم تر اینکه اصول ایمنی در آنها به خوبی رعایت شده و باتری هایی ایمن و قابل اطمینان هستند. از نظر ایمنی باتری های جدید با ظرفیت بالاتر، نسبت به باتری های قبلی ارتقا یافته تر بوده و همین امر توجه رسانه ها را به این باتری ها جلب کرده است.
در نمونه اولیه تولید شده از این باتری های با ظرفیت بالاتر و ایمن تر ، به جای استفاده ز الکترولیت مایع از نوع جامد آن استفاده شده است و رد این بارتی ها دیگر خبری از الکترولیت مایع نیست. با استفاده از آند فلزی می توان از تشکیل دندریت ها جلوگیری نمود و امکان استفاده از انرژی بیشتری را همراه با تضمین ایمنی بیشتر فراهم می کند.
هانس هگمان، از UNIGE معتقد است :
«در طراحی این باتری جدید و جالب توجه ، ما هنوز مجبور هستیم از یک هادی یونیک جامد مناسب استفاده کنیم که بتواند هاید غیر سمی بوده و پایداری گرمایشی و شیمیایی داشته باشد. همین ویژگی باعث می شود که سدیم بین آند و کاتد به راحتی حرکت کند و شاید همین امر باعث افزایش ظرفیت باتری و ایمنی بالاتر آن شده است. »
هم چنین در مقاله ای که در نشریه علوم انرژی و محیط زیست منتشر شد، صحبت از ماده ای مبتنی بر boron یعنی Closboran، که کمک می کرد یون های سدیم به طور آزادانه حرکت کنند و این ماده چنین تاثیر خوبی در این حوزه داشت.
از آنجایی که ماده closeo-borane یک هادی غیر معدنی است، خطرات مربوط به شارژ باتری در هنگام شارژ شدن را از بین می برد. این ماده ، خواص و ویژگی های متعددی دارد که می تواند در طراحی این باتری ویژگی های خوب خود را به نمایش بگذارد.
لئو دچنه از UNIGE نیز معتقد است :
«ما مشکل برقراری تماس نزدیک بین سه لایه باتری را داشتیم . لایه آند، که شامل سدیم فلزی جامد بود، لایه کاتد، که اکسید کروم سدیم را تشکیل می داد و سومین لایه هم الکترولیت باتری بود. که مبنتنی بر ماده closo borane طراحی شد و توانست مساله را حل کند.»
محققان قبل از افزودن پودر اکسید کروم، بخشی از الکترولیت باتری را در محلول حل می کنند. هنگامی که حلال تبخیر شد، این محققان کامپوزیت پودر کاتد را با الکترولیت و آند انباشته کرده و لایه های مختلف را برای تشکیل باتری فشرده سازی می کنند. پروسه جالب و البته دقیقی است.
آرنت رمهف، ریاست و مدیر این پروژه معتقد است :
«ما در این سری آزمایشات و برای این پروژه از پایداری الکترومغناطیسی الکترولیت استفاده می کنیم، که می تواند به سه ولت هم برسد، این در حالی است که بسیاری از الکترولیت های جامد که قبلا مورد مطالعه قرار گرفته اند با همان ولتاژ آسیب دیده اند. ولی اینجا مساله ما حل شده و پروژه با موفقیت به سرانجام رسیده است.»
دانشمندان و محققان این پروژه ، همچنین برای اطمینان از عملکرد باتری ، این باتری را بیش از 250 بار شارژ و دشارژ نمودند و این چره را بارها و بارها آزمودند تا مطمئن شوند بارتی به درستی کار می کند. پس از تمام این آزمایشات، 85 درصد از ظرفیت انرژیایی باتری هنوز هم کارایی داشت که عدد قابل توجهی بوده و می تواند در این حوزه عددی رسانه ای بشود.
هم چنین محققان افزودند:
« قبل از عرضه باتری به بازار باید 1200 چرخه کاری در مورد آن طی شود. علاوه بر این، ما هنوز باید باتری را در دمای اتاق آزمایش کنیم تا بتوانیم دندریت ها را تا حدی افزایش دهیم، البته باید بگوییم که ولتاژ را تا حدی بیشتر هم افزایش دادیم ولی هنوز نیاز هست کارهای دیگری هم به انجام برسد. »
مطلب مرتبط : آیا گوشی های گوگل پیکسل، میزان شارژ باتری را دقیق نشان می دهد ؟
مطلب مرتبط : ایلان ماسک و شرط بندی برای ساخت بزرگ ترین باتری جهان در 100 روز