پایان نگرانی از آتش‌سوزی باتری‌ها/ باتری جدید ژاپنی تحولی بزرگ در صنعت خودروهای برقی

باتری‌های لیتیوم یونی (LIB)، به عنوان قلب تپنده خودروهای الکتریکی و بسیاری از دستگاه‌های بی‌سیم، همواره در حال پیشرفت هستند. با این حال، مشکلاتی مانند خطر آتش‌سوزی، پایداری حرارتی پایین و چالش‌های دوام، همواره مانعی بر سر راه توسعه این فناوری بوده است.

در این راستا، تیمی از محققان ژاپنی از دانشگاه دوشیشا و شرکت TDK موفق به طراحی یک باتری لیتیوم یونی شبه جامد شده‌اند که می‌تواند تحولی در این صنعت ایجاد کند. این باتری با استفاده از ترکیب الکترولیت‌های جامد و مایع غیرقابل اشتعال ایمنی و عملکرد بهتری از خود نشان می‌دهد.

مشخصات و عملکرد باتری جدید

باتری جدید با هدف بهبود ایمنی و پایداری طراحی شده است. این باتری از الکترودهای سیلیکونی و ترکیب کاتدی LiNi0.8Co0.1Mn0.1O2 (NCM811) استفاده می‌کند که به عنوان مواد نسل آینده در صنعت باتری شناخته می‌شوند. برای جداسازی این الکترودها، از یک لایه رسانای لیتیوم یونی جامد استفاده شده است که عملکرد باتری را بهبود می‌بخشد.

همچنین، محلول‌های الکترولیت غیرقابل اشتعال و بهینه‌سازی‌شده برای هر الکترود طراحی شده‌اند. این محلول‌ها، علاوه بر کاهش خطر آتش‌سوزی، باعث افزایش دوام و سازگاری مواد داخل باتری می‌شوند. آزمایش‌ها نشان داده‌اند که این طراحی جدید در دماهای بالای 150 درجه سانتی‌گراد نیز پایداری حرارتی خود را حفظ می‌کند.

نوآوری در ترکیب مواد و ایمنی

یکی از برجسته‌ترین ویژگی‌های این باتری، ترکیب الکترولیت‌های مایع و جامد است. این ترکیب به کاهش مقاومت داخلی باتری و افزایش انتقال یون لیتیوم کمک می‌کند. همچنین، استفاده از حلال‌های غیرقابل اشتعال مانند تریس (2،2،2-تری فلورومتیل) فسفات باعث شده است این باتری در برابر خطرات ناشی از آتش‌سوزی مقاومت بیشتری داشته باشد.

این طراحی همچنین بر محدودیت‌های باتری‌های تمام حالت جامد غلبه می‌کند. باتری‌های تمام حالت جامد، هرچند ایمنی بیشتری دارند، اما دچار مشکلاتی مانند انتقال آهسته یون‌ها و تخریب در چرخه‌های شارژ و دشارژ هستند. باتری شبه‌جامد ژاپنی، با ارائه راه‌حلی متعادل، این محدودیت‌ها را از میان برداشته است.

کاربردها و چشم‌انداز آینده

این فناوری جدید، کاربردهای گسترده‌ای در صنایع مختلف خواهد داشت. از خودروهای الکتریکی گرفته تا پهپادها و دستگاه‌های پزشکی، این باتری می‌تواند تحول بزرگی ایجاد کند. علاوه بر افزایش ایمنی و کارایی، باتری جدید امکان کاهش هزینه‌های تولید را نیز فراهم می‌کند و به رشد اقتصادی پایدار کمک خواهد کرد.

باتری شبه‌جامد ژاپنی، پتانسیل آن را دارد که به طور گسترده در خودروهای برقی آینده استفاده شود و محدودیت‌های موجود در فناوری‌های کنونی را از میان بردارد.

به گزارش IE، توسعه باتری لیتیوم یونی شبه‌جامد از سوی محققان ژاپنی، نقطه عطفی در صنعت باتری‌های الکتریکی است. این فناوری نه‌تنها ایمنی و پایداری بیشتری به همراه دارد، بلکه می‌تواند راه‌حلی برای نیازهای رو به رشد بازار باشد. با گسترش تولید این نوع باتری‌ها، می‌توان انتظار داشت که تحولاتی اساسی در صنعت حمل‌ونقل الکتریکی و دیگر تجهیزات بی‌سیم به وجود آید و آینده‌ای پایدارتر و ایمن‌تر برای این فناوری رقم بخورد.

اخبار حوزه محیط‌زیست و تغییرات اقلیمی را در صفحه اقتصاد سبز تجارت‌نیوز بخوانید.