سرما دیگر دشمن باتری نیست

به گزارش گروه علم و فناوری آنا به نقل از UPI، این تکنولوژی می‌تواند باتری‌های لیتیوم یونی را ایمن‌تر و کارآمدتر سازد و همچنین در طی ماه‌های سرد زمستانی طیف وسایل برقی را افزایش دهد. این باتری‌های جدید قادر به قدرت‌رسانی به وسایل و ابزارآلات هستند که در سرمای شدید کار می‌کنند، مانند مریخ‌نوردها، ماهواره‌ها و بالون‌های آب و هوایی در ارتفاعات بالا.

این الکترولیت‌ها ترکیبی از حلال‌های گاز مایع است. بسیاری از گازها برای مایع شدن نیاز به فشار بسیار شدیدی دارند. گازهایی که در فشار متوسط مایع می‌شوند، تمایل کم‌تری به یخ زدن دارند.

برای ساخت الکترولیت‌ باتری، محققان گاز فلوئورومتان را مایع کردند. آنها برای تولید خازن الکترولیت هم گاز دیفلودورومتان را به مایع تبدیل کردند.

الکترولیت‌ها به عنوان یکی از موانع اصلی در بهبود بهره‌وری تکنولوژی باتری لیتیوم یونی شناخته می‌شود. بسیاری از دانشمندان الکترولیت‌های مایع را رها کرده و به سراغ مدل‌هایی از باتری رفتند که از حالت جامد الکترولیت استفاده می‌کند.

اما محققان دانشگاه سن دیگو برخلاف این راه را پیمودند تا استفاده الکترولیت مبنی بر گاز را کشف کنند.

گذشته از بازدهی، یکی از بزرگ‌ترین مشکلات باتری‌های لیتیوم یونی تمایل آنها به آتش گرفتن است. وقتی الکترولیت بیش از اندازه گرم می‌شود، قادر به آغاز یک واکنش شیمیایی زنجیره‌ای است که حرارت شدید درون باتری تولید می‌کند. الکترولیت‌های گاز مایع این خطر را محدود می‌کند و اطمینان حاصل می‌کند که حرارت درونی در حد متوسط باقی بماند.

این الکترولیت‌ها مانند یک کلید خاموش کردن اضطراری عمل می‌کنند. چنان که باتری بیش از اندازه داغ شود، خاموش می‌شود و پس از این که باتری خنک می‌شود، مجددا شروع به کار می‌کند. این امر در باتری‌های معمولی غیرمتعارف است.

علاوه براین ساختار شیمیایی منحصر بفرد این الکترولیت‌ها از افزایش تدریجی فلز لیتیوم روی الکترودهای باتری جلوگیری می‌کند. درون باتری‌های لیتیوم یونی تجاری، رسوب لیتیوم، به نام «دندریت»، مانند استالاگمیت‌های کوچکی رشد می‌کند و درنهایت بخشی از باتری را سوراخ کرده و منجر به از کار افتادن مدارات آن می‌شود.

محققان امیدوارند قابلیت بازدهی و دمای کم این باتری را بهبود بخشند.

مترجم: هانا حیدری