اخبار فناوری

روشی جدید برای کاهش هزینه تولید باتری

نوشته شده توسط خشایار مریدپور

در نبرد فناوری‌های باتری، لیتیوم – یون هنوز هم  حاکم بلامنازع میدان است و هرروز به دستگاه‌های استفاده کننده از این دست باتری‌ها اضافه می‌شود. اما یک مساله اساسی قیمت تمام‌شده تولید این باتری‌ها است و به همین دلیل هم محققان به صورت مستمر در تلاش برای پیدا کردن فناوری‌های جایگزین و کارآمد هستند. لیتیوم گران‌قیمت و کمیاب است و تنها از چند منطقه در کل جهان استخراج می‌شود. همچنین توسعه فناوری خودروهای الکتریکی و هیبریدی و افزایش تقاضا برای این ماده باعث افزایش قیمت و محدودیت عرضه احتمالی آن در آینده خواهد شد.

مساله دیگر ناپایداری این عنصر و خطر آتش‌سوزی باتری‌های لیتیومی است که با گسترش استفاده از تجهیزات الکترونیکی فردی اهمیت بیشتری پیدا کرده‌است. یکی از این جایگزین‌های احتمالی سدیم است که به وفور یافت می‌شود و حتی می‌توان آن‌را از آب دریا استخراج کرد، اما باتری‌های سدیمی چگالی انرژی پایین‌تری دارند که باعث عمر کمتر دستگاه‌های مجهز به این باتری‌ها می‌شود. اما پژوهشگران دانشگاه دالاس تگزاس و دانشگاه ملی سئول ماده جدیدی برای استفاده در کاتد باتری‌ها طراحی کرده‌اند که احتمالا می‌تواند منجر به کاهش هزینه‌های تولید باتری‌های لیتیوم – یون و افزایش سازگاری آن‌ها با محیط زیست شود.

در طرح سدیم – یون این تیم، که کماکان چگالی انرژی بالای کاتد لیتیوم – یون را دارد، بیشتر اتم‌های لیتیوم (سبز) با سدیم (زرد‌) جایگزین می‌شود. ساختار لایه‌ای این ماده جدید همچنین دربردارنده عناصر منگنز (بنفش) و اکسیژن (قرمز) است. برای تولید این ماده از شبیه‌سازی‌های کامپیوتری و پیشرفته‌ترین متدهای طراحی مواد استفاده شده و ترکیب اتمی که بیشترین سازگاری را با معیارهای موردنظر داشت انتخاب شد تا در مرحله بعد کار آزمایشگاهی برای تولید آن انجام شود. این ماده جدید از لیتیوم پایدارتر است، اما چگالی انرژی آن در همان سطح است و مهم تر این که امکان تولید انبوه و صنعتی آن وجود دارد. توسعه مواد جدید برای کاربردهای نوظهور یکی از مهم‌ترین جنبه‌های توسعه فناوری است که توجه بیشتر به آن می‌تواند باعث تحول انقلابی بسیاری از فناوری‌ها و محصولات شود.

درباره نویسنده

خشایار مریدپور

دیدگاه شما چیست