باتری های آینده چندین برابر باتری لیتیوم یونی ظرفیت خواهند داشت

دانشمندان با موفقیت نشان داده‌اند که باتری های آینده نه چندان دور می‌توانند تا 3 برابر بیشتر از باتری‌های حال حاضر تلفن‌های همراه و وسایل الکترونیکی کارایی و ظرفیت داشته باشند.

باتری های آینده موضوع تازه‌ترین تحقیقات عملی دانشمندان در مورد توانایی‌های این وسایل ذخیره بوده که با موفقیت گوشه‌ای از شگفتی‌های آینده تکنولوژی ذخیره الکتریسیته را به ما نشان داده‌اند. این‌طور که به نظر می‌رسد، در چندین سال دیگر قابلیت ذخیره برق تلفن‌های هوشمند و سایر دیوایس‌های ما چندین برابر خواهد شد.

این تحقیقات جدید توسط دانشمندان دانشگاه تگزاس آمریکا انجام شده‌اند و مقاله مربوط به کشف اخیر هم به تازگی منتشر شده است؛ در این مقاله مدارکی از توانایی شگفت‌انگیز باتری‌ها در آینده خبر داده شده و محققان با ارائه شواهدی معتبر، اخبار امیدوار کننده‌ای را در این رابطه منتشر کرده‌اند.

در حال حاضر اسمات‌فون‌ها و تقریبا تمامی وسایل الکترونیکی ما با باتری‌های لیتیوم یونی کار می‌کنند و همان‌طور که می‌دانیم، توانایی باتری یک تلفن همراه معمولی در بهترین حالت و با شارژ کامل، تقریبا یک روز است. با این حال دانشمندان تگزاس می‌گویند که در آینده‌ای نه چندان دور این قابلیت می‌تواند به توانایی ذخیره برای چندین روز ارتقا یابد و یا شاید بتوان از این طریق حجم باتری‌های تلفن‌های هوشمند را به قدری کم کرد که جا برای اضافه کردن سخت‌افزارهای قدرتمند مختلف در فضای جم و جور این دیوایس‌ها باز شود.

محققان دانشگاه تگزاس نشان دادند که چگونه برخی اکسیدهای فلزی، توانایی ذخیره الکتریسیته را از تمامی محدودیت‌های تئوری بالاتر می‌برند و به علاوه، شواهدی از توانایی این اکسیدها در ذخیره فیزیکی الکتریسیته در فضای اشغال شده توسط آن‌ها ارائه شده است.

شگفتی باتری های آینده

در واقع محققان مورد نظر نشان داده‌اند که باتری های آینده می‌توانند از مکانیسم الکتروشیمیایی باتری‌های حال حاضر برای ذخیره انرژی فراتر رفته و به طرز شگفت‌انگیزی قابلیت تلفن همراه، تبلت یا لپ‌تاپی که هم‌اکنون این مقاله را روی آن مطالعه می‌کنید، افزایش دهند.

هم‌اکنون در باتری‌های لیتیوم یونی، مکانیسم ذخیره الکتریسیته با حرکت یون‌های لیتیوم درون مواد موجود و همچنین تبدیل ساختار کریستالی مواد رخ می‌دهد. گوئیهوا یو (Guihua Yu)، یکی از دانشمندان تحقیق اخیر می‌گوید که کشف تیم او با به کار گیری تکنیکی از دنیای فیزیک در دنیای الکتروشیمی میسر شده است. این تکنیک به شکل گسترده در بین فیزیکدان‌ها مورد استفاده قرار می‌گیرد، اما در دانش الکتروشیمی مرتبط با ساخت باتری‌ها، کمتر کسی تکنیک مورد نظر را به کار گرفته است.

تکنیک مورد نظر مغناطیس سنجی درجا (in situ magnetometry) نام دارد و همان‌طور که از اسم آن پیداست، از این طریق می‌توان سیستمی را در اختیار داشت که در لحظه مغناطیس موجود را سنجش می‌کند. در تکنیک مورد نظر تغییرات مغناطیسی ساختار الکترونیکی یک ماده رصد شده و به این ترتیب، توانایی ذخیره انرژی ماده مورد ارزیابی قرار می‌گیرد. یو یکی از اصلی‌ترین نویسندگان تحقیق اخیر در مورد باتری‌های آینده بود که مقاله آن این هفته در ژورنال “Nature Materials” منتشر شده است.

به بیان ساده می‌توان گفت که در کار تحقیقات یو و تیم دانشگاه تگزاس، نشان داده شده که قابلیت شارژ گیری در سطح برخی مواد می‌تواند توانایی باتری‌های حال حاضر را به صورت چشم‌گیری تغییر داده و اگر ما بتوانیم از این توانایی سطحی مواد مورد نظر بهره ببریم، امکان افزایش دو یا سه برابری ظرفیت باتری‌های لیتیوم یونی به راحتی فراهم خواهد شد.