ساخت باتری جدیدی که در دمای اتاق مایع می‌ماند

دیجیاتو/ محققان مدعی ساخت باتری جدیدی با استفاده از آلیاژها شده‌اند که مزایای متعدد باتری‌های حالت جامد و مایع را تلفیق کرده و عملکرد بهتری از باتری لیتیوم-یون دارد.

باتری‌های حالت جامد و مایع معایب و مزایای خود را دارند. حال محققان دانشگاه «تگزاس در آستین» مدعی ساخت باتری جدیدی شده‌اند که مزایای این دو باتری را ارائه می‌کند. به گفته آن‌ها این باتری، اولین باتری تماماً فلز مایع است که توانایی بکارگیری در دمای اتاق را داشته و عملکرد بهتری از باتری‌های لیتیوم-یون دارد.

باتری‌های فلز مایع همانطور که از نامشان پیداست، دارای الکترودهایی از جنس فلز مایع هستند. این باتری‌ها نسبت به باتری‌های حالت جامد، مقاومت بیشتری در برابر فرسودگی داشته و افزایش مقیاس آن‌ها با اضافه کردن مایع بیشتر امکان پذیر است. اما این باتری‌ها یک نقطه ضعف بزرگ یعنی دما دارند. برای مایع نگاه داشتن فلزات باید باتری‌ را با استفاده از تجهیزات سنگین و پر مصرف تا دمای حداقل ۲۴۰ درجه سانتی گراد حرارت داد.

حال محققان برای ساخت باتری جدید به دنبال آلیاژهایی رفتند که در دماهای پایین تر در حالت مایع باقی می‌مانند. آن‌ها دریافتند آلیاژهای سدیم-پتاسیم (برای آند) و گالیوم-ایندیوم (برای کاتد) از دیگر آلیاژها عملکرد بهتری نشان می‌دهند. این آلیاژها در دمای ۲۰ درجه سانتی گراد مایع باقی ماندند که به گفته محققان کمترین دمای عملیاتی برای هر نوع باتری تماماً فلز مایع است.

در این باتری الکترودهای فلزی توسط یک الکترولیت ارگانیک مایع که در بین آن‌ها قرار گرفته از یکدیگر جدا می‌شوند. محققان می‌گویند باتری جدید چند برابر سریع تر از باتری لیتیوم-یون شارژ و تخلیه شده و انرژی و چگالی توان بیشتری دارد.

محققان می‌گویند با از میان برداشته شدن سد دما می‌توان از این باتری در طیف گسترده‌ای از وسایل الکترونیکی، از گجت‌های پوشیدنی گرفته تا سیستم‌های ذخیره انرژی مقیاس بزرگ، استفاده کرد. به گفته محققان این باتری مزایای باتری‌های حالت جامد و مایع از جمله انرژی، انعطاف پذیری و پایداری بیشتر را بدون معایب آن‌ها ارائه کرده و در مصرف انرژی صرفه جویی می‌کند.

البته توسعه این باتری هنوز تمام نشده و محققان به دنبال بهبود آن هستند. فلز گالیم گرانقیت است به همین دلیل محققان به دنبال استفاده از آلیاژهای دیگری هستند که در آن‌ها فلزات رایج تر به کار رفته است.

یافته‌های این تحقیق در ژورنال Advanced Materials منتشر شده است.