باتری‌با قدرت تحمل‌روزهای سرد‌و‌گرم ساخته شد

گروه علمی: مهندسان دانشگاه کالیفرنیا سن دیگو یک باتری لیتیوم یونی ابداع کرده اند که در سرما و گرمای شدید عملکرد ایده آلی دارد. ژنگ چن استاد مهندسی نانو در دانشگاه یوسی سن دیگو و محقق ارشد این پژوهش می گوید: در مناطقی که دمای محیط بسیار بالا می رود، دمای جاده ها گرمتر نیز می شود. این درحالی است که در خودروهای الکتریکی، باتری معمولاً نزدیک به جاده‌های داغ قرار دارند. همچنین باتری ها حین فعالیت خودرو گرم تر می شوند. اگر باتری نتواند دمای بالا را تحمل کند، کارایی آن به شدت کاهش می یابد.

محققان روی نمونه های اولیه باتری آزمایش هایی انجام دادند و متوجه شدند آنها به ترتیب در دمای ۴۰- و ۵۰ درجه سانتیگراد به ترتیب ۸۷.۵ و ۱۱۵.۹ درصد انرژی را حفظ کردند.با این وجود ساخت باتری های جدید کار ساده ای نبود. چن در این باره می گوید: اگر بخواهیم باتری با تراکم انرژی بالا بسازیم به ترکیبات شیمیایی پیچیده نیاز است. انرژی بالا به معنای واکنش های شیمیایی بیشتر است و در نتیجه از میزان ثبات ابزار کم می شود. ساخت یک باتری با انرژی بالا که ثبات زیادی داشته باشد، کار سختی است.

محققان برای برطرف کردن چالش ها یک الکترولیت دی بوتیل اتر ابداع و همچنین کاتدی از جنس سولفور مهندسی کردند تا با پیوند زدن آن به یک پلیمر، ثبات بیشتری بیاید و از حل شدن سولفور در الکترولیت جلوگیری کند. باتری های تولید شده با این روش چرخه عمر طولانی تری نسبت به باتری های لیتیوم-سولفوری معمول داشتند. چن در این باره می گوید: الکترولیتی که ساختیم به بهبود کاتد و آند کمک کرد و همزمان قابلیت رسانایی و پایداری سطحی بالاتر ایجاد کرد.

وسایل نقلیه با کمک باتری های جدید می توانند با یک بار شارژ مسافت بیشتری را در آب وهوای سرد تردد کنند. همزمان نیاز به سیستم خنک کننده برای جلوگیری از داغ شدن باتری در هوای گرم را کمتر می کند. اما پیش از آن محققان باید ترکیبات شیمیایی باتری را ارتقا دهند و آن را برای فعالیت در دمای بالاتر بهبود دهند.