باتری های آلومینیوم-گوگرد جایگزین کاربردی و ارزان باتری های لیتیوم-یونی

باتری های آلومینیوم-گوگرد جایگزین کاربردی و ارزان باتری های لیتیوم-یونی

گروه هوش مصنوعی: مهندسان ام.آی. تی با بهره گیری از سه ماده آلومینیوم، گوگرد و نمک، یک باتری جدید طراحی نموده اند.


به گزارش گروه هوش مصنوعی به نقل از ایسنا و به نقل از گیزمگ، باتری که پژوهشگران ام آی تی در مطالعه اخیر خود طراحی نموده اند نه فقط کم هزینه است، بلکه در مقابل حریق و خرابی نیز مقاوم است و می تواند بسیار سریع شارژ شود که این مساله آنرا به یک گزینه خوب جهت استفاده در خانه یا شارژ وسایل نقلیه الکتریکی تبدیل می کند.
باتری های لیتیوم یونی به سبب مطمئن بودن و چگالی انرژی بالا، در چند دهه گذشته بسیار شهرت داشته اند. با این وجود، لیتیوم درحال کمیاب تر و گران تر شدن است و سلول های این نوع باتری در صورت لطمه دیدن یا استفاده نادرست می توانند خطرناک باشند، منفجر شوند یا شعله ور شوند و از آن جایی که جهان درحال حرکت به سمت انرژی های تجدیدپذیر و وسایل نقلیه الکتریکی است، جایگزین های ارزان تر و ایمن تری مورد نیاز است.
بدین سبب مهندسان ام.آی. تی تصمیم گرفتند تا نوع جدیدی از باتری را از مواد ارزان و در دسترس طراحی نمایند. پژوهشگران بعد از بررسی مواد بسیار، بر روی یک الکترود، آلومینیوم و برای دیگری گوگرد قرار دادند و روی آنها را با الکترولیت نمک مذاب کلرو آلومینات پر کردند. نه فقط همه این مواد ارزان و رایج هستند، بلکه قابل اشتعال هم نیستند در نتیجه خطر حریق یا انفجار هم وجود ندارد.
در آزمایش ها، پژوهشگران نشان دادند که سلول های باتری جدید می توانند صدها چرخه شارژ را تحمل کنند و بسیار سریع شارژ شوند. حتی در بعضی آزمایش ها این عمل در کمتر از یک دقیقه انجام شد. قیمت این سلول ها فقط یک ششم قیمت یک سلول لیتیوم یونی با اندازه مشابه است.
چرخه شارژ(Charge cycle) پروسه شارژ یک باتری قابل شارژ و تخلیه کردن(discharging) آن در صورت نیاز در یک دفعه است. این اصطلاح بطور معمول برای تعیین عمر چشم داشتی باتری استفاده می شود، برای اینکه تعداد چرخه های شارژ بیش از گذشت زمان فقط بر عمر چشم داشتی باتری تأثیر می گذارد.
آنها نه فقط می توانند در دمای بالای ۲۰۰ درجه سانتیگراد(۳۹۲ درجه فارنهایت) کار کنند، بلکه در حقیقت در فضای گرم تر و در دمای ۱۱۰ درجه سانتیگراد(۲۳۰ درجه فارنهایت) بهتر می توانند کار کنند و باتری ها ۲۵ برابر سریع تر از دمای ۲۵ درجه سانتیگراد(۷۷ درجه فارنهایت) شارژ می شوند. نکته مهم این است که پژوهشگران می گویند باتری برای رسیدن به این دمای بالا به انرژی خارجی نیاز ندارد و چرخه معمول شارژ و تخلیه کردن آن برای گرم نگه داشتن آن کافی است.
بااینکه نوع نمک موجود در الکترولیت بدین سبب که نقطه ذوب پایینی دارد برگزیده شد اما اتفاقا یک مزیت دیگر دارد و این است که بطور طبیعی از تشکیل دندریت ها(Dendrite) جلوگیری می کند. این پیچک های فلزی که به تدریج بین دو الکترود رشد می کنند تا آن زمان که موجب اتصال کوتاه شوند، مانع بزرگی برای باتری ها، خصوصاً سلول های لیتیوم یونی هستند.
حق اختراع این باتری های آلومینیوم-گوگردی به نام یک شرکت اسپین آف موسوم به "آوانتی"(Avanti) که توسط یکی از پژوهشگران این مطالعه تاسیس شده است، ثبت شده است.
یافته های این مطالعه در مجله "Nature" منتشر گردید.




منبع:

1401/06/05
21:34:02
5.0 / 5
174
مطلب را می پسندید؟
(1)
(0)

تازه ترین مطالب مرتبط
نظرات بینندگان در مورد این مطلب
لطفا شما هم نظر دهید
= ۱ بعلاوه ۴
لینک دوستان گروه هوش مصنوعی
گروه هوش مصنوعی
iagrp.ir - مالکیت معنوی سایت گروه هوش مصنوعی متعلق به مالکین آن می باشد