محققان دانشگاه “استنفورد” و دپارتمان انرژی آزمایشگاه ملی شتاب دهنده “SLAC”، برای تولید جمع آورنده ها یا کلکتورهای(collector) باتریها که ۸۰ درصد وزن کمتری از باتری های کنونی دارند و ضد حریق هم هستند، متحد شده اند.

باتری های لیتیوم-یون از یک آند، یک کاتد، یک جدا کننده، الکترولیت و دو کلکتور(یک مثبت و یک منفی) است.

“یی کوی” استاد SLAC و استنفورد و محقق موسسه مواد و انرژی استنفورد گفت: کلکتورهای فعلی همیشه به عنوان عامل سنگینی باتری ها در نظر گرفته شده است و تاکنون از آن برای افزایش عملکرد باتری استفاده موفقیت آمیز نشده است. اما در مطالعه ما، سبکتر کردن ۸۰ درصدی این کلکتورها باعث افزایش تراکم انرژی باتری های لیتیوم-یون به میزان ۱۶ تا ۲۶ درصد شد. به این معنی که آنها می توانند انرژی بیشتری را در یک وزن مشخص ذخیره کنند. این موفقیت در مقایسه با افزایش متوسط ۳ درصدی سالیانه در سال های اخیر یک جهش بزرگ است.

دانشمندان امیدوارند این فناوری جدید دامنه رانندگی وسایل نقلیه الکتریکی را افزایش داده و احتمال آتش گرفتن لپ تاپ ها، تلفن های همراه و سایر وسایل الکترونیکی را کاهش دهد.

این پیشرفت همچنین می تواند تأثیر زیادی در بازیافت باتری ها داشته باشد. از آنجا که این باتری ها بسیار سبک تر خواهند بود، حمل و نقل مواد بازیافتی هزینه کمتری خواهد داشت.

این اولین باری نیست که محققان سعی می کنند باتری ها را سبک تر و مقاوم در برابر آتش کنند. محققان تکنیک های مختلفی را در این راستا امتحان کرده اند و همگی موفق نبوده اند.

تیم تحقیقاتی این مطالعه با ساخت و آزمایش کلکتورها بر پایه یک پلیمر سبک به نام “پلی ایمید”(polyimide) که در برابر آتش مقاوم است و در مقاومت در برابر دمای بالای ناشی از شارژ سریع باتری کاملاً ماهر است، این مشکل را حل کردند. آنها سپس یک ماده بازدارنده آتش موسوم به “تری فنیل فسفات” و یک لایه فوق العاده نازک از مس را برای محافظت از این پلیمر اضافه کردند.

محققان این باتری های جدید را در معرض شعله آزمایش و مشاهده کردند که این باتری ها در عرض چندین ثانیه قرار گرفتن در معرض آتش مستقیم، آتش نمی گیرند که موفقیت چشمگیری است.

منبع: ایسنا