باتری انعطاف‌پذیر با قابلیت شارژ نامحدود

باتری انعطاف‌پذیر

دانشمندان باتری مایع‌مانندی اختراع کرده‌اند که تقریباً می‌تواند تا ابد شارژ شود. با ادامه‌ی پیشرفت جهانی و افزایش ارتباطات، فناوری‌هایی مانند دستگاه‌های پوشیدنی، ایمپلنت‌ها و دیگر ابزارها به باتری‌هایی نیاز دارند که بتوانند در قالب‌ها و اندازه‌های متنوعی انعطاف‌پذیر باشند. دانشمندان دانشگاه  Linköpingدر سوئد، باتری انعطاف‌پذیری ساخته‌اند که از الکترودهای مایع، پلاستیک‌های رسانا و لیگنین تشکیل شده است و می‌تواند با حفظ عملکرد تا دو برابر طول خود افزایش طول داشته باشد. هرچند این باتری نیاز دارد تا ولتاژ خود را برای رقابت با باتری‌های لیتیوم-یونی افزایش دهد، اما این ایده نویدبخش برای باتری‌های نسل آینده است.

با اینکه باتری‌ها در طول زمان پیشرفت چشمگیری داشته‌اند هنوز محدودیت‌هایی وجود دارد؛ از جمله اینکه باتری‌ها بخش عمده‌ای از حجم دستگاه‌های الکترونیکی را تشکیل می‌دهند و غیرقابل انعطاف هستند. نتایج این مطالعه در مجله Science Advances منتشر شده است. یکی از نویسندگان این مطالعه، در بیانیه‌ای مطبوعاتی اعلام کرده است که بافت این ماده کمی شبیه خمیردندان است. این ماده مثلاً می‌تواند در چاپگر سه‌بعدی استفاده شود تا باتری را به هر شکلی که بخواهید درآورید. این موضوع راه را برای نوع جدیدی از فناوری باز می‌کند. فناوری‌های پوشیدنی، پمپ‌های انسولین، سمعک‌ها، ضربان‌سازها و دنیای در حال توسعه‌ی رباتیک سریع همگی نیاز به باتری‌هایی دارند که در اندازه‌ها و شکل‌های خاص انعطاف‌پذیر باشند.

برای حل این مشکل، تیم تحقیقاتی باتری‌ای انعطاف‌پذیر با استفاده از الکترودهای مایع و ماده‌ای متشکل از پلاستیک‌های رسانا و لیگنین (یکی از محصولات جانبی تولید کاغذ) طراحی کردند. آن‌ها دریافتند که این باتری می‌تواند بیش از ۵۰۰ بار شارژ و دشارژ شود بدون آنکه عملکرد خود را از دست بدهد، و همچنان تا دو برابر طول خود کش بیاید. علاوه بر همه این‌ها، چون به مواد کمیاب زمینی متکی نیست، از نظر زیست‌محیطی هم باتری مناسبی به‌شمار می‌آید. از آنجا که مواد به‌کار رفته در این باتری پلیمرهای مزدوج و لیگنین هستند، مواد خام آن به وفور یافت می‌شوند. با استفاده مجدد از محصول جانبی‌ای مانند لیگنین برای ساخت ماده‌ای ارزشمند مانند باتری، می‌توان زنجیره ارزش این محصولات را تکمیل کرد.

اما نکته‌ی منفی چیست؟ در حال حاضر، ولتاژ این باتری‌ها هنوز نمی‌تواند با باتری‌های لیتیوم-یونی رقابت کند. ولتاژ باتری گوشی‌های هوشمند معمولاً بالای ۴ ولت است، اما پژوهشگران می‌گویند باتری انعطاف‌پذیر آن‌ها در حدود ۰.۹ ولت است. بنابراین تحقیقات آینده به دنبال راه‌هایی برای افزایش این ولتاژ خواهد بود. برای حفظ جنبه‌های زیست‌محیطی، دانشمندان در حال بررسی استفاده از ترکیبات شیمیایی حاوی فلزاتی مانند روی یا منگنز هستند .

 

برای ارجاع به منبع اصلی مقاله، کلیک نمایید.

بیشتر بخوانید:

ارسال دیدگاه