دانشمندان آمریکایی فناوری جدیدی را توسعه دادند که مدت زمان مصرف و سرعت شارژ باتریهای قابل شارژ را افزایش می دهد.
محققان دانشگاه نورث وسترن فناوری جدیدی را توسعه دادند که برپایه آن
باتریهای قابل شارژ تلفنهای همراه یک هفته شارژ می مانند و برای شارژ آنها
تنها به 8 تا 15 دقیقه زمان نیاز است.
این تیم مهندسان، الکترودی را برای باتریهای یونهای لیتومی ایجاد کردند که
به باتری اجازه می دهد شارژ خود را 10 برابر بیشتر از باتریهای رایج حفظ
کند و 10 برابر سریعتر شارژ شود. به گفته این دانشمندان، این اختراع می
تواند ظرف پنج سال آینده به عرضه تجاری برسد.
این محققان در این خصوص اظهار داشتند: "ما کشف کردیم که چگونه می توان شارژ
این باتری جدید یونهای لیتیومی را 10 برابر کرد. حتی پس از 150 مرتبه شارژ
که برابر با یک سال عملیات است این باتری هنوز 5 برابر موثرتر از باتریهای
لیتومی موجود در بازار عمل می کند."
باتریهای یونهای لیتیومی از طریق یک واکنش شیمیایی که در آن یونهای لیتیوم
از یک قطب به قطب دیگر (آند و کتاد) باتری جابجا می شوند شارژ می شوند.
زمانی که باتری در حال استفاده است یونها به خاطر فرایند الکترولیت از آند
به کاتد حرکت می کنند و زمانی که درحال شارژ است این حرکت در جهت مخالف
انجام می شود.
درحال حاضر، توانایی اجرایی باتریهای لیتیومی از دو نظر محدودیت دارند. اول
اینکه توانایی انرژی این باتریها به دلیل تراکم بار یا تعداد یونهای
لیتیومی که می توانند در آند و کاتد جمع شوند محدود است.
محدودیت دیگر مربوط به سرعتی است که یونهای لیتیومی با آن از الکترولیت به آند می روند که این سرعت حرکت، زمان شارژ را تعیین می کند.
در باتریهای قابل شارژ فعلی، آند به ازای هر 6 اتم کربن می تواند تنها پذیرای یک اتم لیتیوم باشد.
به منظور بهبود توانایی انرژی، دانشمندان به جای کربن از سیلیکون استفاده
کردند. سیلیکون قادر است لیتیوم بیشتری را در خود جمع کند که برابر با 4
اتم به ازای هر سیلیکون است.
براساس گزارش رجیستر، این تیم همچنین از یک فرایند اکسیداسیون شیمیایی
استفاده کردند که در ورقه های گرافنی حفره های کوچکی در ابعاد 10 تا 20
نانومتر ایجاد می کند. این حفره ها به یونهای لیتیومی اجازه می دهند برای
رسیدن به آند یک راه میانبر پیدا کنند و به این ترتیب زمان شارژ باتری را
حداکثر 10 برابر کاهش دهند.