مدت زمان زیادی از تولید اولین نسل از باتری ها در جهان میگذرد. این صنعت نخستین بار با تولید باتری های غیر قابل شارژ که در ابعاد غیر استاندارد به تولید میرسند شروع به فعالیت کرد.
این غیر استاندارد بودن سایز باتری ها مشکلاتی را در تولید وسایل الکترونیکی پدید اورد به همین دلیل جهان اقدام به استانداردسازی ابعاد باتری ها کرد.
پس از آن این صنعت به صورتی جدی تر به کار خود ادامه داد و همراه با سایر صنایع در کنار پیشرفت تکنولوژی پیشرفت کرد و امروزه شاهد انواع باتری ها در دسته بندی های مختلف با کارایی های متفاوت هستیم.
اما ایا این صنعت به پایان کار خود رسیده است و باتری های لیتیومی اخرین نسل تولید شده ی این صنعت هستند یا راهی طولانی پیش روی این صنعت است و چشم اندازی شگفت انگیز منتظر آن؟
برای پاسخ به این سوالات بیایید تا کمی بیشتر با باتری های لیتیومی آشنا شویم و ببینیم که نسل بعدی باتری ها باید پا از چه حدی فراتر بگذارند؟
باتری لیتیومی
باطری لیتیومی که در دسته باتری های قابل شارژ دسته بندی میشود در دو مدل لیتیوم یون و لیتیوم پلیمر به تولید رسیده است. تفاوت عمده ی این دو دسته در وزن و ظرفیت آن ها است که باتری لیتیوم پلیمر در هر دو از لیتیوم یون کمتر است.
این باتری به دلیل استفاده از مواد مختلف برای ساخت کاتد، آند و الکترولیت خود، هم چنین استفاده از نانو موادها در ساختار این سه جزء و استفاده از افزودنی ها توانسته به ظرفیتی بیشتر و وزنی کمتر نسبت به سایر باتری ها دست یابد.
مشکل عمده ای که در تولید باتری های لیتیومی وجود دارد فلز لیتیوم است. این فلز که سبک ترین فلز جدول تناوبی به شمار میرود از آن جایی که منابعی محدود دارد و جایگزین کردن فلز دیگری به سبکی این فلز امکان پذیر نیست لذا موجب گرانی باتری های لیتیومی می شود.
اما همانطور که اشاره کردیم منابع این فلز محدود هستند و لذا نمیتوان به تولید نامحدود این باتری ها ادامه داد پس باید جایگزینی برای آن ها پیدا کرد.
باتری های سدیمی جایگزینی برای باتری های لیتیومی میشوند؟
طبق تحقیقاتی که در دانشگاه می سیس روسیه با همکاری المان به دست امده است میتوان با ایجاد تغییراتی در باتری های سدیمی آن ها را جایگزین باتری های لیتیومی کرد. اما چگونه؟
دانشمندان این دانشگاه به این نتیجه رسیده اند که با جایگذاری اتم هایی از فلزهای مختلف در لایه هایی روی هم به صورت گرافنی میتوانند به همان ظرفیتی دست یابند که فلز لیتیوم به باتری های لیتیومی می دهد.
این تحقیقات پس از آن که یک گروه آلمانی به این نتیجه رسید که به جای قرار دادن اتم های لیتیوم میتوان آن ها را در لایه هایی روی هم قرار داد دانشمندان دانشگاه می سیس را وا داشت تا این تحقیق را برای سایر اتم های فلزی نیز انجام دهند.
استفاده از سدیم به این دلیل صورت گرفته است که منابع نامحدودی از این فلز قلیایی در دسترس است. به عنوان مثال نمک معمولی حدود 50 درصد سدیم دارد.
این روند به این صورت پیش رفته است که با قرار دادن یک لایه سدیم که ضخامتی معادل با دو اتم دارد بین دو لایه گرافن میتوان به آندی با ظرفیت 335 میلی امپر دست یافت حال آن که آند یک باتری لیتیومی 372 میلی آمپر ظرفیت دارد.
جالب است بدانید که در تولید باتری های لیتیومی هر چه تعداد اتم ها افزایش یابد پایداری باتری به خطر می افتد در حالیکه در باتری های سدیمی این روند برعکس است و با افزایش سدیم پایداری باتری افزایش میابد.
این تحقیقات هم چنان در حال بررسی هستند و دانشمندان به تولید و بررسی این باتری ها بسیار نزدیک شده اند. اگر آزمایشات مربوط به این تحقیقات به درستی پیش برود پیشرفت چشمگیری در نسل جدید باتری های قابل شارژ ایجاد میشود.
این باتری ها میتوانند ظرفیتی بیشتر از باتری های لیتیومی داشته باشند حال آن که با قیمتی بسیار ارزان تر از باتری های لیتیومی وارد بازار می شوند.
شاید بتوان از این تکنولوژی در سایر باتری ها مانند باتری یو پی اس نیز بهره گرفت و این باتری ها را نیز بهبود بخشید تا با قیمتی ارزان تر وارد بازار شوند.