نسل جدید باتری‌ های لیتیوم یون با ایمنی بیشتر ساخته شد

نسل جدید باتری‌ های لیتیوم یون به تازگی به دست محققان تولید شده است. ویژگی اصلی جدیدترین نوع باتری های لیتیوم یون افزایش ایمنی محسوب می‌شود، به طوری که وارد شدن ضربه‌های کوچک سبب انفجار پک و در نتیجه آتش گرفتن دستگاه نخواهد شد.

باتری های لیتیوم یون کاربرد فوق‌العاده‌ای در دنیای تکنولوژی داشته و از گوشی های هوشمند و انواع گجت‌های الکترونیکی گرفته تا خودروهای برقی و کاوشگرهای فضایی از آن‌ها قدرت می‌گیرند. با وجود وابستگی دنیا به این دسته از باتری‌ها، نمی‌توان از مشکلات آن‌ها چشم پوشی کرد، چرا که شدیدا ناپایدار بوده و با کوچک‌ترین آسیبی ابتدا دستگاه و سپس احتمالا کلا محیط را به آتش می‌کشند. طی سال‌های اخیر، انفجار گوشی جان افراد زیادی را در سراسر دنیا گرفته است که باید مقصر اصلی آن را انفجار باتری دستگاه عنوان کرد. محققان با معرفی نسل جدید باتری‌ های لیتیوم یون تلاش کردند این خطرات را از بین ببرند.

در باتری های لیتیوم یون عادی، دو الکترود آن به وسیله یک لایه پلاستیکی بسیار نازک از یکدیگر جدا شده است. ضعف این لایه و نازک و غیر قابل اعتماد بودن آن سبب می‌شود در صورت وارد شدن فشار، دو الکترود به هم برخورد کرده و آتش‌سوزی پدید بیاید. پیشتر محققان برای افزایش ایمنی از حالت‌های جامد مواد برای افزایش میزان مقاومت استفاده کردند، اما مشکل اینجا بود که تبدیل کردن یک ماده حاصل شده در آزمایشگاه به یک محصول تجاری قابل استفاده برای همه، فوق‌العاده دشوار است. این مدل باتری‌ های لیتیوم یون نه تنها قیمت بالایی داشتند، بلکه به منظور استفاده از آن‌ها باید روال ساخت باتری‌های کنونی کاملا تغییر پیدا می‌کرد که امری شدیدا زمان‌بر و مجددا هزینه‌بر است.

ظهور نسل جدید باتری‌ های لیتیوم یون

اما یک تیم تحقیقاتی در آزمایشگاه ملی واقع در دانشگاه روچستر توانست به روشی عملی به منظور توسعه نسل جدید باتری‌ های لیتیوم یون ارزان دست پیدا کند. آن‌ها از یک ترکیب غذایی متشکل از آب و نشاسته ذرت، که تا زمان تکان دادنش همانند مایع روان باقی می‌ماند، الهام گرفتند. در واقع این ترکیب تا پیش از تکان دادن آن روان است، اما در ادامه خیلی زود سفت شده و به حالت جامد در می‌آید. نکته جالب‌تر اینجاست که بعد از خارج کردن فشار، ماده مجددا به حالت مایه تبدیل می‌شود.

تیم تحقیقاتی به منظور استفاده از راهکاری مشابه در نسل جدید باتری‌ های لیتیوم یون ماده‌ای مشابه تولید کرد که نوعی خاص از سیلیس محسوب می‌شود. این ماده را می‌توان به جای لایه پلاستیکی نازکی که اکنون بین دو سطح الکترود باتری‌های عادی قرار می‌گیرد به کار برد. به این ترتیب بعد از وارد شدن ضربه، این لایه به حالت جامد در آمده و از برخورد دو الکترود و در ادامه ایجاد آتش‌سوزی جلوگیری می‌کند.

مزیت نسل جدید باتری‌ های لیتیوم یون در مقایسه با روش قبلی پایین بودن هزینه تولید و عدم نیاز به ایجاد تغییرات اساسی در فرآیند تولید باتری‌ های کنونی است. قرار است نسل جدید باتری‌ های لیتیوم یون ابتدا در پهپادها و سپس در خودروهای برقی به کار برود. تیم تحقیقاتی تصمیم دارد نسخه‌های بزرگ‌تری از باتری‌ های لیتیوم یون ایمن جدید را برای مصارف نظامی تولید کند، چرا که یکی دیگر از مزیت‌های آن، کاهش بسیار زیاد وزن در مقایسه با باتری‌های عادی است.