باتری خودروهای برقی

آخرین تحقیقات در دانشگاه استنفورد نشان می‌دهد می‌توان روند تخریب در باتری‌های لیتیوم فلزی را معکوس کرد. به‌طور مجزا، هر سلول باتری کوچک و به‌ظاهر ناچیز است.

وقتی صدها عدد از این سلول‌ها به‌صورت سری و موازی به‌هم متصل می‌شوند، جزء اصلی پیشرانه یک خودرو الکتریکی را تشکیل می‌دهند. به‌همین دلیل است که یافتن یک ترکیب شیمیایی سلولی که چگالی انرژی و طول عمر را به‌حداکثر می‌رساند، برای تامین انرژی خودروهای الکتریکی نسل آینده ضروری است.

موسسه انرژی استنفورد «Precourt» اخیرا کشف کرده است که باتری‌های فلزی لیتیومی نیز ویژگی شگفت‌انگیزی از خود نشان می‌دهند. این تحقیقات نشان می‌دهد که ظرفیت از دست رفته به‌دلیل تخریب قابل بازیابی است.

با ترکیب شیمیایی فلز لیتیوم، ممکن است راهی برای زنده کردن باتری‌های قدیمی وجود داشته باشد. باتری‌های فلزی لیتیومی مشابه باتری‌های لیتیوم یونی هستند که تلفن‌های هوشمند و خودروهای برقی امروزی را تامین می‌کنند؛ اگرچه یک تمایز قابل توجه وجود دارد. در باتری‌های لیتیوم یون، کاتد از اکسید لیتیوم متخلخل و آند از گرافیت تشکیل شده است.

باتری‌های فلزی لیتیوم کاتد اکسید لیتیوم را حفظ می‌کنند؛ اما آند گرافیتی را با باتری ساخته‌شده از لیتیوم آبکاری‌شده جایگزین می‌کنند.

فیلافون سایاونگ، دانشجوی دکترا در این باره گفت: «استفاده از آند لیتیوم آبکاری‌شده به‌طور قابل ‌توجهی ظرفیت ذخیره‌سازی شارژ را افزایش می‌دهد و این پتانسیل را دارد که برد خودروهای الکتریکی را دوبرابر کند؛ به‌عنوان مثال 600 مایل در هر شارژ در مقابل 300 مایل.»

اما یک نکته وجود دارد. ظرفیت باتری‌های فلزی لیتیومی بسیار سریع‌تر از باتری‌های لیتیوم یون کاهش می‌یابد.

همان‌طور که باتری تحت چرخه شارژ قرار می‌گیرد، تکه‌هایی از فلز لیتیوم آبکاری‌شده می‌تواند از آند جدا شود. به‌طور همزمان، یک ماتریس رابط الکترولیت جامد (SEI) با تخلیه سلول تشکیل می‌شود.

ماتریس «SEI» در جایی تشکیل می‌شود که آند فلزی لیتیوم و الکترولیت به‌هم می‌رسند. الکترولیت که می‌تواند در باتری‌های فلزی لیتیوم مایع یا جامد باشد، جداکننده را در خود جای داده است که از تماس کاتد و آند با یکدیگر جلوگیری می‌کند؛ اما اجازه می‌دهد تا الکترون‌ها از آن عبور کنند.

تحقیقات اخیر استنفورد نشان می‌دهد می‌توان ظرفیت کاهش‌یافته باتری‌های لیتیوم فلزی را با پروتکل‌های شارژ مناسب بازیابی کرد. براساس این تحقیقات پیشنهاد شده است باتری را برای چند ساعت در حالت کاملا خالی نگه دارید. آن‌چه از این تحقیق کشف شده، این بود که به‌جای شکست، درواقع ظرفیت از دست رفته بازیابی شده است.

واضح است که باتری‌های فلزی لیتیوم در خودروهای برقی ممکن است ویژگی‌های خاصی داشته باشند که رانندگان برای بالا رفتن عمر مفید آن‌ها باید به‌این ویژگی‌ها توجه ویژه داشته باشند. درنهایت با گذشت زمان، الگوهای شارژ تغییر کرده و فناوری‌های جدید عمر باتری‌ها را به‌خودی خود افزایش خواهد داد.

ارسال نظر

شما در حال پاسخ به نظر «» هستید.
9 + 2 =