پیل های ابرخازنی؛ باتری هایی که طی چند ثانیه شارژ شده و چند روز دوام می آورند

پژوهشگران دانشگاه سنترال فلوریدا (UCF) نمونه اولیه نوعی باتری ابرخازنی ساخته اند که حتی پس از 30 هزار بار شارژ، باز هم مثل روز اول کار می کند. بر اساس این فرایند می توان باتری هایی با ظرفیت بالا و سرعت شارژ فوق العاده سریع تولید کرد که 20 برابر بیشتر از سلول های لیتیوم-یونی کنونی دوام می آورند.

«نیتین چوداری» محقق فوق دکترای این دانشگاه می گوید با استفاده از تکنولوژی فوق، می توان موبایل را طی چند ثانیه شارژ کرد و به مدت یک هفته بدون نیاز به شارژ مجدد از آن استفاده نمود.

لازم است بدانید ابرخازن ها به سرعت شارژ می شوند، زیرا در آنها الکتریسیته به صورت ایستا روی سطح ماده قرار می گیرد، و نیاز به واکنش های شیمیایی همچون باتری های مرسوم نخواهد بود. برای ساخت ابرخازن از ورقه های ماده دوبعدی با مساحت بالا استفاده می شود که قادر به نگهداری تعداد فوق العاده زیادی الکترون هستند.

«اریک جانگ» از UCF می گوید چالش پیش روی آنها، ترکیب گرافن با دیگر مواد مورد استفاده در ابرخازن ها بود. به همین دلیل آنها تصمیم گرفتند مواد فلزی دوبعدی (TMD) با ضخامت تنها چند اتم را دور نانوسیم های تک بعدی رسانا بپیچانند، تا الکترون ها به سرعت از بخش مرکزی به لایه بیرونی منتقل گردند.

با این فرایند، می توان به ماده ای با قابلیت شارژ فوق سریع و تراکم انرژی و توان بالا دست یافت. البته این تحقیق هنوز در مراحل اولیه بوده و تجاری سازی آن به زمان زیادی نیاز دارد. جانگ این دستاورد را «اثبات مفهوم» نامیده، و تیم آنها تلاش می کنند تا فرایند فوق را در قالب پتنت به ثبت رسانند.

با این حال شاید آینده خوبی در انتظار دیوایس های الکترونیکی باشد، زیرا در صورت تجاری سازی این فناوری می توان وسایل نقلیه الکتریکی با برد بالا را طراحی کرد که طی چند دقیقه به طور کامل شارژ شوند، یا موبایل هایی با باتری قوی ساخت که منفجر نشوند.