خب بچه‌ها، یه خبر خیلی هیجان‌انگیز دارم درباره باتری‌هایی که شاید آینده ماشین‌های برقی رو حسابی زیر و رو کنن! محقق‌ها کاملاً جدی دانش‌شون رو وسط گذاشتن و یه ترفند شیمیایی خفن زدن که باعث میشه باتری ماشین برقی بتونه با یه شارژ سریع ۱۲ دقیقه‌ای، تا ۸۰۰ کیلومتر بره. یعنی تقریباً ۵۰۰ مایل! خودتون فکر کنین دیگه، توی یه توقف کوتاه برای قهوه، ماشینت شارژه!
اصل داستان اینه که دارن از یه تکنولوژی جدید باتری به اسم «باتری لیتیوم-فلزی» استفاده می‌کنن که با اون لیتیوم‌آیون‌های معمول فرق داره. حالا یعنی چی؟ باتری لیتیوم-آیون همون مدلیه که الان توی گوشی‌هاتون و خیلی از دستگاه‌هاست و بخش آندش با گرافیت ساخته شده. اما توی باتری‌های لیتیوم-فلزی، به جای گرافیت، خود لیتیومِ خالص قرار داره. این کار باعث میشه “چگالی انرژی” بره بالا (چگالی انرژی یعنی نسبت انرژی ذخیره شده به وزن یا حجم باتری – هر چی این بیشتر باشه، ماشین می‌تونه مسافت بیشتری رو با هر شارژ بره).
ولی این وسط یه مشکل اساسی داشتن، اونم چیزی به اسم «دندریت». دندریت‌ها در اصل شاخه‌های کریستالی ریزی هستن که هنگام شارژ، روی سطح آند رشد می‌کنن و باعث میشن عملکرد باتری رفته‌رفته خراب بشه و حتی خطر اتصال کوتاه یا همون “شُرت شدن” رو بیاره. مخصوصاً وقتی با سرعت بالا شارژشون کنیم.
حالا دانشمندهای کره‌ای (از دانشگاه معروف KAIST) توی یه مطالعه که توی ژورنال Nature Energy چاپ شده، یه راه‌حل حسابی پیدا کردن: اومدن یه الکترولیت مایعِ خاص ساختن که بهش می‌گن “الکترولیت مایع بازدارنده‌ی چسبندگی”. حالا الکترولیت چیه؟ همون مایعی که یون‌های لیتیوم رو بین کاتد و آند جابجا می‌کنه و اصولاً بخش خیلی مهمیه توی هر باتری شارژی. این الکترولیت جدید باعث میشه یون‌های لیتیوم حین شارژ به صورت یکنواخت‌تری روی سطح آند پخش بشن و دیگه اون دندریت‌های لعنتی رو نسازن.
طبق آزمایش‌هایی که انجام دادن، تونستن باتری رو از ۵٪ تا ۷۰٪ فقط تو ۱۲ دقیقه شارژ کنن و جالبه که این سرعت شارژ رو توی ۳۵۰ چرخه شارژ و خالی شدن حفظ کرده! نسخه‌ای که ظرفیت بیشتری داشته، تا ۸۰٪ رو توی ۱۷ دقیقه شارژ کرده و این رکورد رو هم برای ۱۸۰ چرخه تکرار کرده.
نتیجه این کار چیه؟ باتری‌هایی که قراره خیلی سریع شارژ بشن، بیشتر عمر کنن (حتی بالای ۳۰۰ هزار کیلومتر، یعنی حدود ۱۸۵ هزار مایل) و دیگه اون نگرانیِ دندریت رو هم نداشته باشن. پروفسور هی-تَک کیم (یکی از اعضای تیم تحقیقاتی) گفته که این کشف، بزرگ‌ترین مانع ورود باتری‌های لیتیوم-فلزی به بازار خودروهای برقی رو برداشته.
در کل باید گفت اگه این تکنولوژی به تولید انبوه برسه، احتمالاً آینده‌ی سفر با ماشین برقی خیلی شیرین‌تر میشه: توقف‌های کمتر، دردسر شارژ طولانی کنار جاده فراموش میشن و سفرهای جاده‌ای طولانی‌تر از همیشه.
پی‌نوشت: قبلاً خبر اومده بود از باتری‌هایی که توی ۱۸ ثانیه شارژ میشن یا حتی لیزر کوچیک‌هایی که می‌تونن به ماشین‌های بدون راننده کمک زیادی کنن. ظاهراً دنیای ماشین‌های برقی داره هر روز با این جور نوآوری‌ها شگفت‌انگیزتر میشه! واقعاً باید دید کی می‌تونیم ماشین‌هایی با این باتری‌ها رو تو خیابون ببینیم…
منبع: +
