خب بذار همین اول یه چیزی رو روشن کنم: باتری‌های لیتیوم-فلزی خیلی پرانرژی‌تر از این باتری‌های لیتیوم-یونی فعلی هستن که الان تو گوشی و ماشین برقی داریم. یعنی انرژی‌ای که تو خودشون ذخیره می‌کنن می‌تونه تا ده برابر بیشتر باشه! واسه همین یه جورایی آینده ماشین‌های برقی، گجت‌های قابل حمل و حتی وسایل پزشکی رو می‌تونن متحول کنن.
اما یه مشکل بزرگ سر راهشه: این باتری‌ها به همون اندازه که قدرتمندن، خطرناک هم هستن! یعنی اگه زیاد گرم بشن، می‌تونن منفجر شن یا آتیش بگیرن. دلیلش هم اینه که ساختارشون طوریه که گازهای قابل اشتعال تولید می‌کنن؛ مخصوصاً وقتی آند (اون قطب منفی باتری) از فلز لیتیوم ساخته شده باشه و کاتدش (قطب مثبت) کلی نیکل و اکسیژن داشته باشه. حالا اگه یه مقدار دما بره بالا، این گازها با یه جرقه می‌تونن فاجعه بسازن.
ولی خبر خوب اینه که یه تیم خفن از محققای «انستیتو شیمی آکادمی علوم چین» یه راه‌حل عجیب و هوشمندانه پیدا کردن! اونا اومدن و یه نوع پلیمر (اینم توضیح: پلیمر همون موادیه که توش زنجیره‌های بلند مولکولی دارن؛ مثل پلاستیک) رو مستقیم تو باتری گذاشتن. حالا این پلیمر خاص، وقتی دما از حد نرمال بالاتر می‌ره، مواد شیمیایی آزاد می‌کنه که کار آتیش‌نشانی رو انجام می‌ده! دقیقاً مثل این که توی خود باتری یه خاموش‌کننده کوچیک کار گذاشته باشی.
ساز و کارش چجوریه؟ این پلیمر مقاوم تا دمای ۱۰۰ درجه کار خاصی نمی‌کنه؛ اما اگه احیاناً دمای باتری از ۱۰۰ درجه سانتی‌گراد رد بشه، پلیمر تجزیه می‌شه و رادیکال‌هایی آزاد می‌کنه که واکنش‌های شیمیایی روی آند باتری رو سرکوب می‌کنه. همین واکنش‌ها در حالت عادی عامل اصلی تولید اون گازهای خطرناکن.
برای مطمئن شدن از تأثیر این کارشون، اومدن دو تا باتری رو تو یه شرایط یکسان آزمایش کردن: یکی با پلیمر آتیش‌نشانی جدید و یکی هم مدل معمولی. اول دماشون رو از ۵۰ درجه کم‌کم بردن بالا؛ هر دو تو ۱۰۰ درجه شروع کردن گرم‌تر شدن، ولی فقط باتری هوشمند پلیمرش رو فعال کرد. اما اصل سورپرایز موقعی بود که دما بالای ۱۲۰ درجه رسید: باتری معمولی ظرف ۱۳ دقیقه رفت تا ۱۰۰۰ درجه و منفجر شد! اما این باتری جدید فقط تا ۲۲۰ درجه بالا رفت و هیچ آتیشی هم راه نینداخت. خلاصه به طرز خفنی جلوی انفجار رو گرفت.
خود تیم تحقیق می‌گن این تکنولوژی می‌تونه کل صنعت باتری رو عوض کنه؛ چون هم بالاترین امنیت رو به همراه داره و هم باعث می‌شه خود باتری بدون دغدغه انفجار تو سیستم‌هایی مثل ماشین برقی یا ابزار پزشکی استفاده بشه.
حالا چرا اینقدر مهمه؟ بذار راحت بگم: یکی از بزرگترین ترس‌های مردم درباره ماشین برقی اینه که “اگه این باتری یه وقت آتیش بگیره یا منفجر بشه چی؟”. اگه این تکنولوژی بتونه تو مقیاس بزرگ تولید بشه و بره تو خط تولید، واقعاً تعداد کسایی که به ماشین برقی رو میارن بیشتر می‌شه.
جالب‌ترش اینجاست که محققای چینی گفتن برای اضافه کردن این پلیمر خاموش‌کننده به باتری‌های فعلی، فقط لازم یه تغییر کوچیک تو روش ساخت انجام بدن؛ یعنی کارخانه‌ها لازم نیست کل خط تولیدشون رو بریزن دور یا از صفر شروع کنن! این موضوع باعث می‌شه سرعت واقعی شدن و ورود این باتری‌ها به بازار شدیداً بیشتر بشه.
در حال حاضر استفاده از باتری لیتیوم-فلزی به خاطر این ریسک‌های انفجار محدود مونده، ولی اگه از این به بعد راه‌حل‌های اینجوری پیدا بشه، می‌تونیم انتظار داشته باشیم تو آینده نه چندان دور تو خیلی از وسیله‌هامون از این باتری‌های supercharged استفاده کنیم.
این تحقیق تو ژورنال معتبر «Proceedings of the National Academy of Sciences» منتشر شده؛ یه جورنال علمی خفن که کلی تحقیق جدی اونجا چاپ می‌شه.
در کل، حالا با این باتری هوشمند هم خیال آدم بابت قدرت و شارژ طولانی راحت‌تر می‌شه هم اینکه خطر انفجار یا آتیش گرفتنش خیلی کمتره. یعنی دیگه لازم نیست بین قدرت و امنیت یکی رو انتخاب کنی، چون هر دو رو با هم داری. شاید این قدم اول باشه واسه دنیایی که گجت‌ها و ماشین‌های برقی هم شارژشون فوق‌العاده باشه هم امنیتشون!
منبع: +
