افزایش سه برابری عمر باتری و دامنه حرکت

افزایش سه برابری عمر باتری و دامنه حرکت

یک تیم پژوهشی از مؤسسه ملی علوم و فناوری اولسان (UNIST) کره جنوبی موفق به توسعه نوع جدیدی از ژل الکترولیت شده است که به طور قابل توجهی می‌تواند دامنه حرکت باتری‌های خودروهای الکتریکی را افزایش دهد.
 
به گزارش نیوزلن و به نقل از interestingengineering، در حال حاضر، سازندگان خودروهای الکتریکی برای افزایش دامنه حرکت، به باتری‌های لیتیوم-یون فشار می‌آورند تا ولتاژ آن‌ها را بالاتر از ۴٫۴ ولت ببرند، زیرا در تئوری، هرچه ولتاژ بالاتر باشد، انرژی بیشتری ذخیره می‌شود.
 
با این حال، در ولتاژهای بالا، کاتد غنی از نیکل ناپایدار می‌شود و شروع به آزاد کردن اکسیژن سطحی می‌کند که سپس به گونه‌ای از مولکول‌های واکنشی (ROS) تبدیل می‌شود.
 
این مولکول‌ها می‌توانند باعث تخریب الکترولیت شوند، ساختار کاتد را آسیب برسانند و موجب تولید گازهایی شوند که باتری را متورم می‌کنند و احتمال خرابی آن را افزایش می‌دهند. به گفته پژوهشگران، این پدیده به نوعی معادل «زنگ‌زدگی باتری در حالت افراطی» است.
 
در این راستا، تیم تحقیقاتی UNIST یک ژل الکترولیت جدید به نام An-PVA-CN توسعه داده است که از زنجیره‌های پلیمری مبتنی بر آنتراسن و نیتریل تشکیل شده و به‌طور مستقیم با مشکل اکسیژن مقابله می‌کند.
 
این ژل با عمل به عنوان «نگهبان اکسیژن»، از تبدیل اکسیژن آزاد به ROS جلوگیری می‌کند و در عین حال، ROSهای موجود را نیز خنثی می‌کند. این مکانیسم دوگانه، باعث جلوگیری از تخریب بیشتر باتری و افزایش عمر آن می‌شود.
 
گفتنی است که این ژل جدید نشان داده است که ظرفیت باتری‌ها را پس از ۵۰۰ چرخه آزمایشی، تا ۸۱ درصد حفظ می‌کند و نسبت به باتری‌های الکترولیت معمولی، میزان تورم باتری تنها ۱۳ میکرومتر است که این امر، نشان‌دهندهٔ کاهش شش‌برابری در تولید گاز است.