شارژ کامل باتری ها در ده دقیقه
به گزارش سیناپرس، تیمی از پژوهشگران دانشگاه ایالتی پن در ایالات متحده امریکا موفق به ایجاد پیشرفتی در طراحی باتری خودروهای الکتریکی شدند که ممکن است راه را به سوی تولید انبوه خودروهای الکتریکی مقرون به صرفه تر و شارژ سریع تر آن ها هموار کند.
پروفسور چائو یانگ وانگ، نویسنده اصلی این مطالعه و استاد دانشکده مهندسی مکانیک ویلیام دیفندرفر در دانشگاه ایالتی پن در این رابطه می گوید: امروزه نیاز به ساخت باتری های کوچک تر و با شارژ سریع تر بیشتر از همیشه احساس می شود. به گزارش سیناپرس، متاسفانه فناوری باتری ها و منابع مواد خام حیاتی، کافی نیست تا بتواند تقاضای پیش بینی شده بازار خودروهای الکتریکی را برآورده کند. در این مسیر باید بر دو مانع بزرگ غلبه کرد: شارژ مجدد خودروهای برقی فعلی بسیار طولانی است و باتری‌های فعلی آن قدر بزرگ هستند که کارآمد و مقرون به صرفه نیستند. در واقع صاحبان خودروهای الکتریکی به جای چند دقیقه توقف در پمپ بنزین، ممکن است ساعت ها منتظر بمانند تا دوباره شارژ شوند.
وی در ادامه توضیحاتش افزود: فناوری شارژ سریع ما برای اکثر باتری های پر انرژی کار می کند و امکان جدیدی را برای کاهش باتری خودروهای الکتریکی از ۱۵۰ به ۵۰ کیلووات ساعت بدون ایجاد اضطراب در رانندگان ایجاد می کند. استارتاپ مبتنی بر EC Power برای توسعه این فناوری طراحی شده و با کمک این فناوری، استفاده از باتری های کوچک تر و با شارژ سریع تر ممکن شده و به طور چشمگیری هزینه باتری و استفاده از مواد خام حیاتی مانند کبالت، گرافیت و لیتیوم کاهش پیدا می کند. به این ترتیب امکان پذیرش انبوه خودروهای برقی مقرون به صرفه فراهم می شود.
به گزارش سیناپرس، پروفسور وانگ توضیح می دهد که این پیشرفت با مدولاسیون حرارتی داخلی امکان پذیر شد، روشی فعال برای کنترل دما که بهترین عملکرد ممکن را در باتری ارتقا می دهد. در حقیقت باتری ها وقتی گرم هستند بهترین عملکرد خود را انجام می دهند، اما اگر حرارت بالا رود، شرایط خطرناک شده و آسیب زا است.
به همین دلیل نگه داشتن باتری ها در دمای مناسب برای مهندسان بسیار چالش برانگیز است. از لحاظ تاریخی، این باتری‌ها با استفاده از سیستم‌های گرمایش و سرمایش خارجی و حجیم که دما را تنظیم می‌کنند، کار می کنند، اما این سیستم ها اغلب دیر پاسخ می دهند و در نهایت انرژی در طول مسیر هدر می رود.
پروفسور وانگ و تیمش تصمیم گرفتند رویکرد متفاوتی داشته باشند و دما را از داخل باتری تنظیم کنند. نویسندگان این مطالعه ساختار باتری جدیدی را با یک فویل نیکل بسیار نازک جمع آوری کردند.
این فویل جدید به عنوان چهارمین جزء در کنار آند، الکترولیت و کاتد عمل کرد. پروفسور وانگ توضیح می دهد که فویل نیکل به عنوان یک محرک عمل کرده و دما و واکنش پذیری را تنظیم و تقریباً برای هر باتری تنها ده دقیقه زمان شارژ مورد نیاز است.
به گزارش سیناپرس، شرح کامل این پژوهش و یافته های به دست آمده از آن در آخرین شماره مجله تخصصی Nature منتشر شده است.
مترجم: ناصر پورقدیمی
