باتری‌های جدید گوشی‌های هوشمند با عمر 2 برابر

به گزارش گروه علم و فناوری آنا به نقل از sciencealert، یک استارت‌آپ آمریکایی قرار است نمونه جدیدی از باتری را به بازار عرضه کند که ظرفیت انرژی آن دو برابر باتری‌های لیتیومی است که امروزه در گوشی‌های هوشمند از آنها استفاده می‌شود.

محققان، ظرفیت دو برابری باتری‌های فلزی لیتیومی جدید را از اجزایی تأمین می‌کنند که ذخیره انرژی را دو برابر چگالی یون لیتیوم می‌کند اما تولیدکنندگان این باتری معتقدند که این فناوری به همان اندازه بی‌خطر و ماندگار است.

محققان با دو برابر چگالی انرژی باتری می‌توانند اندازه آن را به نصف برسانند اما همچنان به همان مقدار باتری‌های لیتیومی عمر می‌کند. آنها معتقدند که می‌توانند یک باتری به اندازه باتری لیتیومی تولید کنند که عمر دو برابری نسبت به سایر باتری‌ها داشته باشند.

واحدهایی را که محققان کار تجاری‌سازی آنها را آغاز کرده‌اند، آنها را به عنوان «آند» مبادله می‌کند. آندها، الکترودهای به کار رفته در بیش‌تر دستگاه‌های لیتیومی قابل شارژ برای شارژ یا تخلیه شارژ هستند و می‌توان آنها را با ورق نازک‌تر فلز لیتیومی جایگزین کرد که یون‌های بیش‌تری را در خود نگه می‌دارد و چگالی ظرفیت بیش‌تری را فراهم می‌کند.

به عنوان مثال زمانی که از این باتری‌های نسل جدید در گوشی‌های هوشمند استفاده می‌شود، اندازه باتری باید نصف اندازه باتری به کار رفته در آیفون 6 باشد، در حالی که در مقایسه با باتری 1/8 میلی‌آمپر در ساعت آیفون 6، جریان برق قوی‌تر برابر 2 میلی‌آمپر در ساعت را ارائه می‌دهد.

دانشمندان به دلیل ظرفیت انرژی مازاد، مدت‌ها از فلز لیتیوم در تولید باتری استفاده می‌کردند اما موانع مهمی حاکی از آن‌اند که این مساله هرگز گزینه جدی به شمار نمی‌رفت. پیش ازاین، فلز لیتیوم به عنوان ترکیبات تشکیل‌دهنده‌ای اثبات شده بودند که مقاومت باتری را افزایش می‌دهند و چرخه عمر اجزای آن را کوتاه می‌کنند.

این نوع ترکیبات شامل برجستگی‌های موجود در آندها به نام دندریت‌ها ممکن است منجر به بروز مشکلات مربوط به شارژ از جمله جریانات کوتاه و حتی الکترولیت‌های قابل اشتعال شوند که سوختن یا انفجار باتری‌ها را به دنبال دارد.

محققان این مشکل را با تولید یک ورق فلزی لیتیومی حل کردند که برای عمل به گرم شدن نیاز ندارد و قابل اشتعال هم نیست. این ورق فلزی که چند بار نازک‌تر از آندهای گرافیتی معمول یا ترکیبی از کربن یا سیلیکون است، به لحاظ شیمیایی تغییر یافته‌ است تا از بروز واکنش‌های منفی که باتری‌های فلزی لیتیومی قبلی را تهدید می‌کرد، جلوگیری کند.

گزارش‌ها حاکی از آن است که این باتری جدید نوامبر امسال روانه بازار می‌شود و برای تأمین انرژی پهپادها به کار می‌رود. از سوی دیگر، استفاده از این باتری در دستگاه‌های پوشیدنی و گوشی‌های هوشمند در اوایل سال 2017 امکان‌پذیر می‌شود.

مترجم: ندا اظهری