کشف روشی جدید برای افزایش عمر باتری‌های لیتیوم سولفور

دانشمندان به صورت اتفاقی روشی را برای افزایش عمر باتری‌های لیتیوم سولفور یافته‌اند که می‌تواند انقلابی را در بخش باتری خودروهای برقی به وجود بیاورد.

فناوری برتر دیجیتال به نقل از شهر سخت افزار؛ استفاده از باتری‌های لیتیوم سولفور باعث افزایش کارایی خودروهای برقی می‌شود و از طرف دیگر قیمت تمام شده این محصولات محبوب را کاهش می‌دهد. اما این نوع باتری‌ها عمر بالایی نداشته و حالا دانشمندان  دانشگاه درکسل به صورت اتفاقی روشی را برای بهبود عمر این باتری‌ها یافته‌اند.

ظرفیت بالقوه شارژ باتری‌های لیتیوم سولفور در مقایسه با باتری‌های لیتیومی-یونی، که در هر چیزی از گوشی‌های هوشمند گرفته تا خودروهای برقی یافت می‌شوند، سه برابر بیشتر است. اما ناپایداری ذاتی آن‌ها تاکنون باعث می‌شد در کاربردهای تجاری نامناسب باشند، زیرا باتری‌های لیتیوم-سولفور در هر چرخه شارژ ۷۸ درصد تغییر اندازه می‌دهند.

فناوری لیتیوم سولفور به دلیل مزایای فنی، اقتصادی و زیست محیطی یکی از بهترین گزینه‌ها در ساخت باتری محسوب می‌شود. علاوه بر فراوانی گوگرد نسبت به کبالت، منگنز و نیکل، فرآوری گوگرد نیز آسان‌تر بوده و همین امر موجب کاهش قیمت تمام‌شده این باتری‌ها می‌شود. علاوه بر این باتری‌های لیتیوم سولفور ظرفیت انرژی بیشتری نسبت به سایر باتری‌ها دارند.

نتایج تحقیقات انجام شده توسط دانشمندان دانشگاه Drexel در فیلادلفیای آمریکا که در مجله Communication Chemistry منتشر شده است. این دانشمندان راه حل نوینی بر اساس طراحی یک کاتد جدید از نانوالیاف کربنی پیشنهاد داده‌اند که می تواند با الکترولیت‌های کربناتی که در حال حاضر مورد استفاده تجاری قرار می‌گیرند، سازگار باشد.

تیم تحقیقاتی در درکسل به دنبال روش‌هایی برای طراحی دوباره کاتد باتری‌ها بود تا از واکنش‌های شیمیایی مخربی که طی فرایند شارژ رخ می‌دهد، ممانعت کند. اما در عوض کشف کرد که یک فاز نادر شیمیایی از سولفور (گوگرد) هست که از واکنش جلوگیری می‌کند.

بر اساس اعلام این دانشمندان کاتد سولفور پس از چهار هزار چرخه شارژ و تخلیه طی یک سال که معادل ۱۰ سال مصرف مداوم است، پایدار باقی می‌ماند و تضعیف نشد. همان‌گونه که پیش‌بینی می‌شد، ظرفیت باتری بیش از سه برابر باتری لیتیومی-یونی بود. دانشمندان با این امید به استفاده تجاری از این فناوری در حال کار روی درک کامل سازوکار دقیق پشت این فرایند نوآورانه‌ هستند.

یکی از محققان این پروژه در همین رابطه گفته که این کشفی هیجان‌انگیز است و می‌تواند درهای زیادی را به روی توسعه فناوری باتری پایدارتر و ارزان‌تر باز کند.

فاصله گرفتن از وابستگی به لیتیوم و سایر موادی که گران‌قیمت‌اند و استخراج آن‌ها از زمین دشوار است، گامی مهم در توسعه باتری‌ها و گسترش توانایی ما در استفاده از منابع انرژی تجدیدپذیر است.