باتری‌هایی از جنس چوب جایگزین باتری‌های لیتیومی می‌شوند

گروهی از دانشمندان به روش جدیدی در ساخت باتری‌ دست یافته‌اند که از سلولز چوب در ساخت الکترولیت‌های باتری استفاده کرده و علاوه بر ظرفیت بالا، طول عمر زیادی دارند.

معمولاً باتری‌های لیتیومی از یک الکترولیت مایع میان دو الکترود بهره می‌برند اما به نظر می‌آید محققان روش جدیدی را برای جایگزینی این الکترولیت مایع با سلولز یافته‌اند.

نتایج این تحقیقات به تازگی در قالب مقاله‌ای منتشر شده و محققان از سلولز به دست آمده از چوب به عنوان الکترولیت‌های جامد استفاده کرده‌اند که به اندازه کاغذ نازک بوده و به راحتی خم می‌شوده و این امر می‌تواند پژوهشگران را در ساخت باتری‌های انعطاف‌پذیر هم یاری کند.

یکی از مشکلات الکترولیت‌های استفاده شده در باتری‌های لیتیومی امروزی، مایع بودن آنها است که در صورت اتصال کوتاه امکان آتش‌ گرفتن آنها دور از انتظار نیست و می‌تواند حوادث ناگواری را رقم بزند.

این در حالی است که الکترولیت‌های جامد را می‌توان از مواد غیرقابل اشتعال ساخت و ممکن است قابلیت‌های کاملا جدیدی را در معماری باتری ایجاد کنند. یکی از این قابلیت‌های احتمالی به آند مربوط می‌شود. الکترودها در باتری‌های امروزی از ترکیب گرافیت و مس ساخته می‌شود. برخی از دانشمندان الکترولیت‌های جامد را به‌عنوان گزینه‌ای مناسب در ساخت باتری‌هایی می‌دانند که با آند کار می‌کنند و از فلز لیتیوم خالص ساخته شده‌اند. این ترکیب می‌تواند باعث شود خودروها و هواپیماهای الکتریکی بدون نیاز به شارژ مجدد تا مسافت‌های طولانی‌تری سفر کنند.

بسیاری از الکترولیت‌های جامد کنونی از مواد سرامیکی ساخته شده‌اند و در هدایت یون‌ها بسیار مؤثر هستند اما به دلیل ماهیت شکننده‌ آنها در برابر تنش و ضربه مقاومت خوبی ندارند. بنابراین دانشمندان به دنبال جایگزینی برای این مواد بوده و از مواد سلولزی موجود در چوب به‌عنوان الکترولیت استفاده کرده‌اند.

لوله‌های پلیمری ساخته شده از چوب با مس ترکیب شده تا یک رسانای یونی جامد تشکیل دهند که رسانایی مشابه سرامیک‌ها و بین ۱۰ تا ۱۰۰ برابر بهتر از دیگر رساناهای یون-پلیمری دارد.

از سویی با توجه به اینکه این ماده به اندازه‌ی کاغذ نازک و انعطاف‌پذیر است، تنش‌های ناشی از ضربه و شارژ و دشارژ باتری را بهتر تحمل می‌کند. به عقیده‌ دانشمندان الکترولیت چوبی پایداری بسیار کافی هم برای قرار دادن یک آند لیتیوم-فلز را دارد.

در انتهای این مقاله آمده که ییون‌های لیتیوم در این الکترولیت جامد از طریق سازوکاری حرکت می‌کنند که معمولا در سرامیک‌های معدنی و غیرآلی یافت می‌شود. استفاده از مواد طبیعی، از تخریب بیشتر محیط زیست هم کاهش خواهد کاست.