باتری های جدید مبتنی بر آب ایفا کننده نقشی کلیدی در جلوگیری از انفجار دستگاه های الکترونیکی

باتری جدید مبتنی بر آب یا همان water-based می تواند عاملی کلیدی برای تولید باتری های مطمئن و قدرتمند باشد که دیگر ریسک آتش گرفتن را به همراه ندارند. اگرچه آنها به اندازه باتری های حال حاضر موجود در گوشی ها توانایی نگهداری شارژ را ندارند، محققان با امید اینکه آنرا به قدمی مهم در جهت رفع خطر انفجار دستگاه های الکترونیکی تبدیل کنند، در حال تحقیق و توسعه این فناوری هستند.

متداول ترین باتری ها، باتری های لیتیوم یون هستند، که دارای هادی برق و یا الکترود در هر دو طرف می باشند و زمانی که یون از یک الکترود به دیگری حرکت می کند موجب شارژ یا تخلیه شارژ می گردند. الکترولیتها در این بین کمک می کنند تا یون ها حرکت کنند. در بیشتر اوقات الکترولیتها از مواد شیمیایی آلی ساخته شده اند که براحتی آتش می گیرند.

باتری های جدید مبتنی بر آب ایفا کننده نقشی کلیدی در جلوگیری از انفجار دستگاه های الکترونیکی

(چونشنگ وانگ) مهندس فارغ التحصیل دانشگاه مریلند ویکی از نویسندگان این تحقیقات جدید اینطور عنوان کرده : الکترولیتهایی از نوع ضد آتش و برپایه آب نیز وجود دارند، اما بدین خاطر که آب به آن صورت واکنش پذیر نیست، این باتری های ایمن تر اغلب اوقات بدان اندازه قدرتمند نیستند.

اکنون دانشمندان موفق به توسعه باتری های lithium-ion با الکترودهایی بر پایه آب شده اند که منفجر نمی شوند و می توانند به توان چهار ولت برق برسند این مقدار دقیقا همانند ولتاژی است که الکترودهای متداول یعنی الکترودهای وابسته به مواد شیمیایی آلی، پشتیبانی می کنند.همچنین نتایج این تحقیقات در تاریخ 6 سپتامبر در مجله اینترنتی Joule منتشر شده است.

دو سال پیش، تیم وانگ ( با همکاری شیمیدان معروف کانگ ژو در لابراتوار تحقیقات ارتش ایالات متحده) توانستند الکترولیتی بر پایه آب بسازند که به مقدار توان برق 3 ولت میرسید اما از آنجا که الکترولیت از نوع ایمن بود موجب تضعیف یکی از الکترودها میشد، به همین خاطر نمی توانست انرژی برق زیادی را نگه دارد. اما امروز، آنها قادر به گسترش یک الکترولیت water-based با برخورداری از ویژگی خاصی که تنها الکترولیتهای ارگانیک به طور معمول دارند شده اند: یک پوشش جامد که از تضعیف و تخریب الکترودها محافظت می کند.

باتری های جدید مبتنی بر آب ایفا کننده نقشی کلیدی در جلوگیری از انفجار دستگاه های الکترونیکی

در باتری های لیتیوم یونی با الکترولیتهای ارگانیک، برخی از مواد شیمیایی به مواد جامدی که در واقع لایه ای محافظ بر روی سطح الکترود به هنگام اولین شارژ می باشند، تجزیه می شوند.

این لایه به نام ” الکترولیت جامد میان فاز”(SEI) معروف است. الکترولیتهای بر پایه آب معمولا SEI ندارند و این بدین خاطر است که تجزیه آب هیچ نوعی از مواد شیمیایی را برای ساختن لایه ای جامد تشکیل نمیدهد.

اما این تیم، الکترولیتی بر پایه آب با غلظت بسیار بالای نمک خلق کرده که قادر به ایجاد SEI می باشد. بنابراین در حالی که شما از ایمنی آب برخوردارید می توانید یک لایه جامد برای محافظت از شکستن الکترودها را نیز داشته باشید که این خود موجب نگهداری بیشتر توان و انرژی می گردد.

میتوان گفت با اینکه این باتری ها هنوز به تولید انبوه نرسیده اند اما مطمئنا بهتر از دیگر باتری های واتر بِیس هستند. تنها یک محدودیت بزرگ این وسط خودنمایی می کند: آنها فقط برای 70 چرخه زمانی کار می کنند و این موضوع با مذاق کمپانی های باتری جور در نمی آید چون آنها خواستار باتری های هستند که حداقل 500 چرخه زمانی را پشتیبانی نماید. در واقع محدودیت اصلی این باتری های جدید اینست که به اندازه باتری های سنتی طول عمر بالایی ندارند.

” چونجین یانگ یکی از نویسندگان تحقیقات و همچنین یکی از مهندسین UMD اینطور عنوان کرده است که : گام بعدی ما برای گسترش این فناوری طولانی تر ساختن چرخه زمانی طول عمر باطری است. ما با تمام وجود خواستار عملیاتی کردن و فراخوانی این تکنولوژی به بازار هستیم و در تلاشیم تا این مهم هرچه زودتر به وقوع بپیوندد.

اشتراک در شبکه های اجتماعی

سردبیر

شهاب کرمی 33 ساله- عاشق ورزش، مسافرت و گل و گیاه خصوصا کاکتوس هستم. از اولین نسل گوشی آیفون تا به الان، کاربر اپل بوده ام و تحت هیچ شرایطی اونو با گوشی دیگه ای عوض نمی کنم.

دیدگاه بگذارید

آدرس ایمیل شما منتشر نخواهد شد. فیلد های ستاره دار* اجباری هستند.