استفاده از باتری‌های با ظرفیت بالا برای کاربردهایی مانند خودروهای الکتریکی اگرچه توانسته ملزوماتی مانند مسافت پیمایش و سرعت این خودروها را حل کند ولی مشکلاتی مانند زمان زیاد مورد نیاز برای شارژ مجدد را همچنان به همراه دارد. دانشمندان به تازگی سعی کرده‌اند این مشکل را با راهکارهایی خلاقانه مرتفع کنند.
تا چند سال پیش خودروهای الکتریکی حالت فانتزی و نمایشی داشتند ولی از حدود 5 سال پیش به مرور همه شرکت‌های بزرگ به تولید این دست از خودروها در فازهای عملی و کاربردی روی آوردند و حالت این دست از وسایل حمل و نقل، شکل دهنده تصور آینده ما هستند.
همانطور که گفتیم، توسعه و ساخت باتری‌های با ابعاد مناسب و در عین حال ظرفیت بالا باعث شد تا شرکت‌های تولیدکننده خودروهای الکتریکی بتوانند به صورت بسیار کارآمدی مشکل طی مسافت با یک بار شارژ این خودروها را تقریباً حل کنند ولی همچنان یک مشکل بزرگتر باقی مانده و آن زمان مورد نیاز برای شارژ این باتری‌هاست.
بنا بر گزارش NewScientist در همین زمینه محققین دانشگاه Penn State در ایالات متحده آمریکا به سرپرستی دکتر چائو یانگ وانگ با فناوری باتری جدید که می‌تواند تنها در عرض 10 دقیقه 80 درصد از ظرفیت باتری را شارژ کنند مدعی شده‌اند که می‌توان این مشکل همیشگی باتری خودروهای الکتریکی را حل کرد.
اگرچه این زمان در مقایسه با پُر شدن باک بنزین و یا کپسول‌های خودروهای پایه گازسوز، هنوز به هیچ عنوان قابل رقابت نیست ولی از زمان قبلی شارژ باتری خودروهای الکتریکی که بعضاً تا 30 دقیقه و یا حتی تا یک ساعت کامل طول می‌کشید می‌تواند بسیار بهتر و کارآمدتر باشد.
پایه ایده مورد استفاده توسط تیم آقای وانگ بسیار ساده است و با در نظر گرفتن مسائل امنیتی، این تیم تصمیم گرفته تا یک باتری لیتیوم – یون را تا حدی که ممکن است با انرژی ورودی بیشتری شارژ کند.
در واقع مشکل اصلی با افزایش جریان و انرژی شارژ این دست از باتری‌ها این است که در حین فرایند شارژ ممکن است به دلیل تغییرات شیمیایی یونیزه کردن اتم های لیتیوم، مقادیری از ماده لیتیوم بر روی سطح الکترودهای منفی و به شکل صفحه مانند، رسوب کند. این عمل باعث کاهش رسانایی الکترودهای منفی شده و در نتیجه عمر باتری را نیز کاهش می‌دهد.
اما ایده این گروه از محققین این است که ابتدا دمای باتری را با روشی محافظت شده تا حد زیادی افزایش می‌دهد که این عمل باعث افزایش جنبش مولکول‌ها شده و در عین حال مانع از رسوب کردن آنها روی الکترودهای منفی می‌شود.
آزمایشات این گروه نشان داده، در صورتی که در حین فرایند شارژ با جریان بالا، ابتدا باتری تا دمای مشخص بالاتر برود، در یک نمونه باتری می‌توان و در حال دمای محیط، حدود 60 سیکل شارژ طول می‌کشد تا صفحات لیتیومی روی الکترودها ایجاد شود.
در ادامه این محققان دمای باتری را به 60 درجه سانتیگراد رسانده و آزمایشات خود را تکرار کردند که مشخص شد با افزایشی چشمگی، در حدود 2500 دوره شارژ مجدد نیاز است تا بتوان صفحات لیتیومی را روی الکترودها ایجاد کرد.
این بدان معناست که در یک باتری نمونه و معمولی خودروهای الکتریکی بدون کوچکترین مشکلی می‌توان تا 750 هزار کیلومتر را بدون کاهش کیفیت و عمر باتری (ایجاد صفحات لیتیومی روی الکترودها) پیمود.
البته اگرچه هنوز مشخص نیست که چه زمانی می‌توان این تحقیقات را به حالتی عملی رسانده و شاهد حضور آنها در دنیای جذاب خودروهای الکتریکی باشیم، این محققان به دنبال راهی هستند که با اتصال منبع شارژ محاسبه شده و دقیقی که بتواند امنیت باتری را بالاتر ببرد، دمای کلی مورد نیاز برای شارژ باتری را به 5 دقیقه رساند.
آینده این صنعت به شدت روشن بوده و جای کار دارد و مسلماً شرکت‌های بزرگ در این حوزه می‌توانند با سرمایه‌گذاری بیشتری روی این صنعت، از مزایای بسیار زیادی آینده‌نگری در آن بهره‌مند شوند.
نظر خود را اضافه کنید.
برای ارسال نظر وارد شوید
ارسال نظر بدون عضویت در سایت