مقایسه و معرفی انواع باترهای

باتری های پیشرفته : در آینده دستگاه های شما چگونه شارژ می شوند؟

 

 
در طی سالهای اخیر وقتی که ما در اینترنت در مورد باتری ها سرچ می کنیم با عناوین مختلفی مواجه می شویم که در برخی از آنها عنوان شده است که باتری هایی وجود دارند که با چند  چند ثانیه شارز شدن می توانند  تلفن همراه شما را برای چند هفته شارژ نگه می دارند. ما از سه تا چهار سال  قبل این عناوین و مطالب  در مجلات می بینیم اما وقتی به بازار مراجعه می کنیم هنوز خبری از این نوع باتری ها نیست. پس این باتری ها کجا هستند و چرا هنو وارد بازار نشده اند؟

به گفته ای بی سی نیوز، این اخبار به افکار دو محقق برمی گردد که افکار هیجان انگیزشان را در این مورد بیان کرده اند و هنوز فکرشان را عملی نکرده اند.

باتری های لیتیوم یون

اکثر دستگاه های ما مثل گوشی های هوشمند، لپ تاپ، دوربین های دیجیتال و غیره از باتری های لیتیوم یون استفاده می کنند. باتری های لیتیوم یونی که اندازه بزرگی دارند شما را قادر می سازند با دستگاهای الکتریکی خود را شارژ کنید. برخی از این این نوع باتری ها از طریق انرژی خورشید شارژ می شوند ( مانند کمپانی تسلا موتورز که  بزرگترین باتری جهان را برای خودرو هایی که فقط با باتری کار می کنند در استرالیا جنوبی برنامه ریزی  و تولید کند ). اما خوب است بدانید که باتری های لیتیوم یون دارای جنبه های منفی نیز می باشند که بزرگترین آن به امنیت برمی گردد.

 
باتری های لیتیوم یون شامل یک الکترولیت مایع قابل اشتعال است. بنابراین احتمال آتش سوزی  این مدل از باتری ها وجود دارد. ما خبر آتش گرفتن باتری و گوشی را بارها و بارها شنیده ایم. بیشترین نگرانی در مورد خطوط هوایی وجود دارد چونکه اگر یکی از مسافران لپ تاپ خود را در چمدانش قرار داده باشد و در هواپیما آتش بگیرد خطرات جدی را به دنبال خواهد داشت .

 

 
ویژگی باتری های جدید

چگالی بهتر: چگالی بیشتر به معنای این است که باتری می تواند شارژ بیشتری را نگهداری کند. به طور مثال اگر شما دو باتری هم اندازه داشته باشید. باتری که چگالی بیشتری دارد شارژ بیشتری را به شما ارائه می دهد.

طول عمر بهتر: باتری های لیتیوم یون تنها چند بار قابلیت شارژ مجدد را دارند و احتمالا پس ازگذشت سه سال گوشی شما نمی تواند مانند سابق شارژ را نگه دارد. باتری های جدید نسبت به باتری های قدیمی طول عمر بهتری دارند. 

ایمنی: همانطور که قبلا اشاره کردیم باتری های لیتیوم یون در معرض آتش سوزی قرار دارند ( نوت 7 سامسونگ را به خاطر داشته باشید). محققان به دنبال مواد جدیدی هستند که ایمنی بیشتری داشته باشند و روی باتری های درایو جامد کار می کنند که در این نوع باتری ها به جای الکترولیت مایع از الکترولیت جامد استفاده می شود.

انواع باتری های جدید و پیشرفته 

به گفته دکتر رابر کر، دانشگاه دیکین روی باتری لیتیوم ایر (Li-air) کار می کند. به طور تئوری باتری لیتیوم ایر نسبت به باتری های لیتیوم یون هم اندازه خود بیش از 40 برابر شارژ را نگهداری می کنند. همانطور که از نام این باتری پیداست، باتری های لیتیوم ایر از اکسیژن هوا استفاده می کنند که باعث ایجاد واکنش در لیتیوم می شود و انرژی را تخلیه می کند. دکتر کر گفت چونکه اکسیژن داخل باتری ذخیره نمی شود به وزن باتری اضافه نمی شود.
دکتر کر همچنین اظهار می دارد که لیتیوم یون بعد از 1000 سیکل 80 درصد از ظرفیت خود را از دست می دهد این در حالی است که از دست رفتن گنجایش باتری لیتیوم ایر بعد از چند دهه اتفاق می افتد.

دکتر کر گفت: به دلیل اینکه اکسیژن در داخل باتری ذخیره نمی شود، به وزن کلی سلول اضافه نمی شود. 

پروفسور هری هاستر مدیر انرژی لنکستر انگلستان اظهار می دارد که باتری های لیتیوم ایر جای کار دارند و تا کنون در مقیاس آزمایشگاهی باقی مانده است. پروفسور هاستر بیان کرد که تاکنون هیچ نمونه اولیه ای تولید نشده است و این نوع باتری به صورت انبوه تولید نشده است. 
 مشکل بزرکی که در باتری های لیتیوم ایر وجود دارد محدود ننده انرژی و ظرفیت باتری است، در این نوع باتری ها کاتد ظرفیتی کمتر از 300 میلی آمپر در ساعت / گرم دارد این درحالی است که آند ها ظرفیت بالایی دارد.

 

 

باتری لیتیوم گوگرد - باتری هایی که در آینده به بازار عرضه می شوند

گوگرد یکی از عناصری است که دانشمندان قصد دارند آن را با باتری های لیتیوم ترکیب کنند و یک باتری Li-S بسازند. دکتر کر اظهار می دارد که یک باتری لیتیوم-گوگرد (Li-S) در مقایسه با باتری های لیتیوم یونی می تواند دو تا سه برابر چگالی انرژی را نگه دارند.

باتری های لیتیوم – گوگرد عمر طولانی دارند و شما می تواند آنها را در لپ تاپ و گوشی های همراه خود استفاده کنید. باتری های لیتیوم- گوگرد عالی به نظر می رسند اما دارای مشکلاتی نیز هستند. در حال حاضر باتری های Li-S بع از 100 سیکل 20 درصد از ظرفیتشان را از دست خواهند داد این در حالی است که در باتری های لیتیوم یون بعد از 1000 سیکل 20 درصد ظرفیت از دست خواهد رفت. بنابران طول عمر مشکلی است که باید در باتری های لیتیوم گوگرد حل شود.
 دکتر کر معتقد است که حدود 5 تا 10 سال تحقیق لازم است تا این باتری ها پیاده سای شوند و جایگزین باتری های دستگاه های شما شوند. 
باتری های دیگری نیز وجود دارند که محققان در حال تحقیق روی آن ها هستند برای مثال زنیک ایر که چگالی بالایی داردن و در حال حاضر در دستگاه های کوچک مانند سمعک استفاده می شوند. اما هریک از این فناوری های باتری هنوز مشکلاتی دارند که باید حل شوند (مانند طول عمر، ایمنی، مقیاس تولید).
 

شما ممکن است به زودی باتری های سدیمی برای خانه خود خریداری کنید

ممکن است به منظور ذخیره انرژی خانگی و یا شبکه برق مناسب از باتری سدیم استفاده شود. باتری های سدیمی هزینه کمی دارند ولی مناسب گوشی های شما نیستند، علت آن هم این است که سدیم نسبت به لیتیوم انرژی کمتری دارد و برای نگه داشتن شارژ بیشتر باید اندازه بزرگتری داشته باشند که در گوشی های هوشمند جا نمی گیرند.
 

دکتر کر گفت : در کره زمین مقدار سدیم بیشتر از لیتیوم است و این تکنولوژی به طور بالقوه می تواند خطوط تولید ساخت باتری های لیتیوم را کاهش دهد و تولید ارزان و ساده را فراهم کند.
وی گفت: تحقیق در مورد باتری های سدیمی در طی پنج سال گذشته به شدت افزایش پیدا کرده است. 

پروفسور هوسر گفت که انتظار میرود این باتری ها در آینده ای نزدیک وارد بازار شوند.
فناوری Na-ion ( یا سدیم یون) دارای معادن فراوانی هستند و با هزینه کمی تولید می شوند این فناوری برای صرفه جویی در مکان هایی مانند خانه و ساختمان های اداری مناسب تر هستند. برای صرف جویی، قیمت هر کیلو وات مهمتر از حجم یا وزن کم است به همین دلیل نسبت به گوشی های هوشمند یا دستگاه ها قیمت متفاوتی دارند. 

منبع :www.abc.net.au