باتری های لیتیوم-اکسیژن؛ آنچه خودروهای الکتریکی آینده نیازمندش هستند

به لطف نسبت «وزن به توان» بسیار بالاتر باتری های مبتنی بر لیتیوم-هوا، خودروهای برقی آینده می توانند با هر بار شارژ مسافت بیشتری را بپیمایند. به علاوه این که این باتری ها وزن به مراتب سبک تری دارند. البته این تکنولوژی در صورتی همه گیر خواهد شد که دانشمندان بر دو مشکل اصلی فائق بیایند؛ اول افت ظرفیت نسبتاً سریع در گذر زمان، و هدر رفت مقدار قابل توجهی از انرژی در قالب حرارت.

دو مشکل مذکور برای خودروهایی که قرار است سال ها بدون مشکل کار کنند و بارها با سرعت شارژ شوند، به هیچ وجه پذیرفتنی نیست. شاید گروهی از دانشمندان «لابراتوار ملی آرگون دانشگاه MIT» و «دانشگاه Peking» بتوانند راه حلی برای عبور از این موانع ارائه دهند. پیشنهاد آنها یک باتری لیتیوم-اکسیژن به جای باتری لیتیوم-هوا است که دوام طولانی تر را در کنار سبکی وزن به همراه دارد.

در باتری جدید به جای آن که اکسیژن مورد نیاز فرایندهای شیمیایی از هوا استخراج شود، این اکسیژن در خود باتری و به صورت ذرات نانومتری ذخیره خواهد شد. همین امر تا حد بسیار مطلوبی (چیزی در حدود 5 برابر) از اتلاف انرژی به شکل گرما جلوگیری خواهد کرد. ضمن این که عدم تماس مسقیم مواد واکنش دهنده با هوا، جلوی خوردگی بیش از حد آنها و تحلیل سریع توان باتری به مرور زمان را خواهد گرفت.

گذشته از همه این ها، تکنولوژی جدید مقاومت باتری در مقابل شرایط جوی مختلف را ارتقا می دهد، به خصوص که باتری های لیتیوم-هوا به میزان رطوبت و دی اکسید کربن موجود در هوا حساس هستند.

به عنوان آخرین مزیت نیز باید به رفع نگرانی در خصوص شارژ بیش از حد چنین پیل هایی اشاره کرد، چرا که در صورت رسیدن به شارژ کامل، فرایند شیمیایی تولید کننده برق به طور خودکار به سمت واکنشی متفاوت سوق پیدا می کند.

تکنولوژی مذکور هنوز در مرحله آزمایشگاهی قرار دارد و باید حدود یک سال برای تولید نخستین نمونه آزمایشی از آن به انتظار نشست. با این حال ارزان بودن مواد اولیه در مقایسه با باتری های لیتیوم-یون فعلی، شانس این محصول را برای ورود به بازار بیش از پیش افزایش می دهد.

اگر همه چیز مطابق نقشه پیش برود، در آینده شاهد تولید خودروهایی خواهیم بود که باتری آنها نسبت به نمونه های فعلی دست کم دو برابر توان بیشتری خواهند داشت و وزن کمتری را نیز بر سیستم محرکه تحمیل می کنند.