فناوری جدید باتری لیتیومی - حل مشکلات باتری های لیتیومی سنتی مانند قابلیت انفجار و چگالی انرژی کم
اخیراً تیمی از مهندسان دانشگاه ایلینویز در ایالات متحده اعلام کردند که نوع جدیدی از باتری لیتیومی را توسعه داده اند. این نوع باتری آتش نمی گیرد و منفجر نمی شود و در عین حال می تواند عمر باتری تجهیزات مجهز به این باتری را تا حد زیادی بهبود بخشد. این یک فناوری باتری ضروری برای تلفن های هوشمند آینده خواهد بود. می توان گفت که این نه تنها یک پیشرفت بزرگ در صنعت تلفن همراه خواهد بود، بلکه یک فناوری مهم است که کل صنعت دیجیتال و حتی صنعت خودرو را تحت تاثیر قرار می دهد.
بزرگترین نکته برجسته این فناوری جدید این است که می تواند به طور موثر دو مشکل عمده بهبود ایمنی و استقامت باتری تلفن همراه را همزمان حل کند. در همان اندازه، در مقایسه با باتری لیتیومی فعلی، سطح توان به طور قابل توجهی کاهش نخواهد یافت. به گفته مهندسان، این باتری لیتیومی بر پایه یک الکترولیت جامد مبتنی بر پلیمر ساخته شده و دارای ویژگی های خود تعمیر و بازیافت است.
در حال حاضر باتری های لیتیومی از الکترولیت های مایع استفاده می کنند. اگر باتری به شدت آسیب ببیند یا گرم شود، با الکترودها واکنش شیمیایی می دهد. باعث آتش گرفتن یا حتی انفجار باتری لیتیومی شود. اما این نوع جدید باتری لیتیومی از یک پلیمر با پیوند متقابل ویژه استفاده می کند، الکترولیت جدید تجزیه نمی شود، اما وقتی گرم می شود سخت تر می شود. این بدان معنی است که باتری لیتیومی در هنگام گرم شدن آتش نمی گیرد یا منفجر نمی شود.
اگرچه، این نوع باتری لیتیومی در صورت گرم شدن یا آسیب دیدن از خارج آتش نمی گیرد و منفجر نمی شود. اما برایان جینگ، دانشجوی فارغ التحصیل رشته علوم مواد و مهندسی در دانشگاه ایلینویز، گفت که اگرچه پلیمرهای جامد یا الکترولیت های سرامیکی جایگزین در نظر گرفته شده اند، اما تمایل دارند در دمای بالای تولید شده در باتری ذوب شوند. برای حل این مشکل همچنان استفاده از رشته های پلیمری متقاطع برای تولید هادی های لیتیومی لاستیکی مانند ضروری است. عمر مفید بیشتری نسبت به الکترولیت جامد سخت تر دارد، اما نمی تواند خود را تعمیر کند و بازیافت آن دشوار است.
در پاسخ به این مشکل، تیمی از مهندسین در دانشگاه ایلینویز روشی برای ساخت پیوندهای متقابل ایجاد کرده اند تا پلیمرهای جامد یا الکترولیت های سرامیکی بتوانند واکنش ها را مبادله کنند و زنجیره های پلیمری را بین خود مبادله کنند. این اجازه می دهد تا پلیمر در هنگام گرم شدن سخت شود و همچنین می تواند خود را ترمیم کند که رشد دندریت های لیتیوم دندریتی را کاهش می دهد. علاوه بر این، برای تجزیه پلیمر به اسید قوی یا دمای بالا نیاز نیست. فقط باید در دمای اتاق در آب حل شود. بنابراین، این نوع جدید باتری لیتیومی تاثیری بر محیط زیست نخواهد داشت و بسیار دوستدار محیط زیست است.
با این حال، این فناوری هنوز تجاری نشده است، اما تیم مهندسان دانشگاه ایلینویز گفتند که تمام تلاش خود را برای استفاده تجاری از این فناوری انجام خواهد داد. تا آن زمان موبایل های مجهز به این نوع جدید باتری لیتیومی آتش نمی گیرند و منفجر نمی شوند و عمر باتری بیشتری خواهند داشت.
