امکان تولید باتری هایی باطول عمر بیشتر وشارژ بهتر با ابرخازنها

دانشمندان و محققان همواره در تلاشند به نوآوری هایی دست یابند که بتواند طول عمر باتری‌ها و همچنین سرعت شارژ آنها را بهبود بخشد



با توجه به وابستگی شدید انسان ها به گجت های امروزی از جمله اسمارت فون ها و همچنین وابستگی این گجت ها به باتری ها، دانشمندان و محققان همواره در تلاشند به نوآوری هایی دست یابند که بتواند طول عمر باتری ها و همچنین سرعت شارژ آنها را بهبود بخشد. آخرین اقدام در این زمینه توسط دانشگاه مرکزی فلوریدا صورت گرفته است. محققان این دانشگاه موفق به ساخت نمونه اولیه ای از یک باتری شده اند که از ابرخازن ها بهره می برد. این باتری عمری 20 برابر باتری های لیتیوم – یونی فعلی دارد.


این باتری ها می توانند همان باتری رویایی باشند که همه کاربران به دنبال آن هستند. این باتری ها در عرض چند ثانیه بطور کامل شارژ می شوند، و گوشی که از این باتری بهره می برد می تواند یک هفته بدون نیاز به شارژ مجدد روشن بماند. از آنجایی که ابرخازن ها انرژی را بر سطح ماده ذخیره می کنند و برای تولید انرژی نیازی به فعل و انفعالات شیمیایی ندارند، چنین باتری هایی می توانند با سرعتی بسیار زیاد شارژ شوند. نمونه اولیه ی ساخته شده می تواند پس از 30 هزار بار شارژ مجدد همچنان عملکردی مشابه یک باتری نو داشته باشد. سلول هایی که در حال حاضر در باتری ها به کار می روند پس از مدتی و به دنبال چند بار شارژ مجدد ظرفیت نگهداری انرژی را از دست می دهند.


تیم محققین دانشگاه فلوریدا مدتی با این مفاهیم آزمایش های متعددی انجام داده اند. یکی از آنها اتصال ماده ای دو بعدی با ضخامتی معادل فقط چند اتم به ابر خازن هاست. این اتصال با برآورده کردن امکان انتقال سریع الکترون ها از هسته به پوسته، به ساخت ماده ای انجامیده که از فشردگی بالای انرژی برخوردار است که می تواند به سرعت شارژ شود.


Yeowoong Eric Jung از دانشگاه فلوریدا اعلام کرده است:

ما به سنتز شیمیایی ساده ای دست یافته ایم که به ما امکان می دهد مواد موجود را با مواد دو بعدی تلفیق کنیم. مشکلاتی بر سر راه کاربرد این مواد دو بعدی در سیستم های موجود وجود داشته است. ما به روند سنتز شیمیایی ساده ای دست یافته ایم که به ما امکان می دهد مواد موجود را با مواد دو بعدی در کنار هم به کار بریم. ما مواد فلزی دو بعدی (TMDs) که فقط چند اتم ضخامت داشتند را به دور سیم های نانوی یک بعدی رسانا پیچیدیم که باعث شد الکترون ها بتوانند به سرعت از هسته به پوسته حرکت کنند.

 امکان تولید باتری هایی باطول عمر بیشتر وشارژ بهتر با ابرخازنها


این باتری ها انعطاف پذیر نیز هستند که بنابراین می توان آنها را در گجت های پوشیدنی هم به کار برد. به گفته Jung تنها مشکل این است که این پروژه هنوز تکمیل نشده و امکان ارایه تجاری آن وجود ندارد. اما این تیم معتقدند که این تحقیق می تواند مفاهیم مورد نظر پروژه را ثابت کند. اگر این باتری ها در سطح تجاری ارایه شوند، قطعا ساخت خودروهای الکتریکی دوربردتر که شارژ مجدد آنها به جای چند ساعت در چند دقیقه انجام خواهد شد دیگر رویا نخواهد بود، اسمارت فون ها در عرض چند ثانیه شارژ می شوند و امکان ذخیره انرژی برای مصارف خانگی وابستگی ما به سوخت های فسیلی را به طرز قابل توجهی کاهش خواهد داد.

منبع :

پروتیین‌ سازی از زیست شناسی چهارم دبیرستان
  برای شرکت در کلاس کلیک کنید( چهارم تجربی)
دبیر : امیر صدقی