به گزارش خبرگزاری مهر به نقل از نیواطلس، در سال‌های اخیر شاهد پیشرفت‌های جالب گروه‌های تحقیقاتی و حتی خودروسازان بزرگ در زمینه تولید باتری بوده‌ایم. در سال ۲۰۱۳، ولوو پنل‌های فیبر کربنی با قابلیت بالای ذخیره انرژی را به نمایش گذاشت و از آن زمان محققان دیگر تولیدات مشابهی را به نمایش گذاشته‌اند. هدف از اجرای این طرح‌ها تولید باتری‌هایی با ترکیب چگالی انرژی بالای و سرعت فوق‌العاده تخلیه سریع ابرخازن‌ها بودند.
در تازه‌ترین تحول از این دست، دانشمندان دانشگاه فلوریدای مرکزی و ناسا با همکاری یکدیگر ماده جدیدی را تولید کرده‌اند که دارای ویژگی‌های منحصربه‌فردی است و نه‌تنها پتانسیل ذخیره‌سازی انرژی را به میزان چشم‌گیری امکان‌پذیر می‌کند، بلکه قدرت بدنه خودرو برای تحمل تصادف اتومبیل را نیز افزایش می‌دهد.
دانشمندان برای تولید این باتری، لایه‌هایی از فیبر کربن با بار مثبت و منفی را بر مبنای یک الگوی متناوب روی هم چیدند. سپس ورقه‌های گرافن بین لایه‌ها قرار داده شدند تا توانایی ذخیره‌سازی انرژی آنها را افزایش دهند و این مجموعه به الکترودهایی که با اکسیدهای فلزی پوشانده شده‌اند وصل می‌شوند تا هم ولتاژ و هم چگالی باتری را افزایش دهند.
این باتری هیبریدی و ابرخازنی به اندازه فولاد قوی است، سبک تر از آلومینیوم است و دارای یک سری خواص مطلوب برای خودروهای الکتریکی است. دانشمندان می‌گویند اگر این باتری به عنوان یک پوسته معمولی برای افزایش استحکام بدنه خودرو مورد استفاده واقع شود، می‌تواند برد هر اتومبیل برقی را تا ۲۵ درصد افزایش دهد و به عنوان مثال، آن را از ۳۲۱ کیلومتر به ازای هر بار شارژ به ۴۰۲ کیلومتر به ازای هر بار شارژ افزایش دهد.
نکته دیگر این است که ۳۰ تا ۴۰ درصد از وزن خودروهای الکتریکی مربوط به باتری آنهاست. با استفاده از این کامپوزیت سبک ذخیره‌کننده انرژی، می‌توان مسافت بیشتری را بدون افزایش وزن باتری پیمود، کاهش وزن خودرو و افزایش استحکام کششی، خمشی و ضربه‌ای خودرو از این طریق کاربرد باتری مذکور در خودروهای برقی و صنعت هوانوردی را افزایش می‌دهد.
با توجه به قابلیت‌های ابرخازنی این باتری، از آن می‌توان برای تخلیه سریع نیرو با هدف بیشتر کردن شتاب اتومبیل استفاده کرد تا شتاب صفر تا صد خودروهای برقی به سه ثانیه کاهش یابد. علاوه بر این، این مواد همگی غیر سمی و غیر قابل اشتعال هستند و عمر چرخه پر و خالی شدن شارژ آنها ۱۰ برابر بیشتر از باتری‌های معمولی ماشین‌های الکتریکی است.
این یک پیشرفت بزرگ نسبت به رویکردهای گذشته است که منجر به تولید باتری‌های سمی با الکترولیت‌های آلی قابل اشتعال، چرخه عمر پایین و عملکرد ضعیف می‌شدند.
دانشمندان تصور می‌کنند که این فناوری بسیار فراتر از دنیای وسایل نقلیه الکتریکی است و به دنبال استفاده از آن در پهپادها، دستگاه‌های قابل حمل و فناوری‌های پوشیدنی مانند عینک‌های آینده نگر یا هدست های واقعیت مجازی هستند. یکی از فوری‌ترین کاربردهای این باتری‌ها در فضا و برای تأمین برق انواع ماهواره‌هاست.
نظر شما