شارژ سریع تر و دوام بیشتر؛ ارمغان نانوتکنولوژی برای باتری های لیتیوم-یونی

یک کمپانی از جمهوری چک، باتری هایی را با استفاده از نانوتکنولوژی تولید کرده که ویژگی هایی از جمله دوام بیشتر، شارژ سریع تر و ماندگاری فوق العاده ای را ارائه می کنند، اما کاربرد اصلی آنها در خودروهای الکتریکی و دیتاسنترهاست و به نظر نمی رسد در اسمارت فون ها شاهد بکارگیری آنها باشیم.

می دانید که طی سال های اخیر با گسترش فوق العاده بازار خودروهای الکتریکی، تولید باتری های لیتیوم-یونی نوین و پیشرفته در دستور کار بسیاری از شرکت ها قرار گرفته. «یان پروهاسکا» شیمیدان اهل جمهوری چک و بنیانگذار کمپانی HE3DA در پراگ نیز از روش ابداعی خود برای این کار بهره می گیرد. او می گوید:

من در زمینه علوم مواد کار می کردم، اما با ترک این حوزه به توسعه باتری روی آوردم. ایده اصلی من این بود که با استفاده از ذرات نانو، سطح الکترودها را تا جای ممکن افزایش داده و مشکلات متداول باتری های لیتیوم-یونی را برطرف سازم.

در باتری های معمول لیتیوم-یونی، ضخامت لایه جداکننده الکترودها به 40 الی 50 میکرون می رسد، در حالی که خود الکترودها نیز همین مقدار ضخامت دارند. پروهاسکا افزود:

در واقع با سیستم کنونی، 50 درصد از فضای باتری به جداکننده ها و عایق ها اختصاص می یابد. من در سال 2007 ایده خودم را آزمایش کردم و از نتیجه بخش بودن آن اطمینان یافتم.

هدف اصلی او ساخت باتری هایی بود که شارژدهی طولانی تری داشته و سریع تر شارژ شوند، اما در ادامه مسیر مشخص شد می توان محصولاتی ایمن و با هزینه ای در حدود یک بیستم نمونه های مشابه تولید کرد.

البته با توجه به مشکلات در روند ساخت باتری های کوچک، پروهاسکا تصمیم گرفت تا اولویت خود را روی توسعه نمونه های بزرگ قرار دهد، و در حال حاضر کوچک ترین محصول تولیدی آنها 1000 کیلووات ساعت انرژی الکتریکی را در خود ذخیره می کند، یعنی حدود 1000 برابر باتری های موبایل کنونی.

یکی دیگر از حوزه های مورد علاقه شرکت HE3DA تأمین انرژی پشتیبان برای دیتاسنترهاست. مدیر این کمپانی می گوید به خاطر پاسخدهی فوق العاده سریع، باتری های آنها ظرف چند میلی ثانیه وارد مدار می شوند و بنابراین به عنوان برق اضطراری در کاربردهای حساسی همچون ذخیره سازی داده می توان روی آنها حساب کرد.

گفتنیست این کمپانی با سرمایه گذاری بخش خصوصی توانسته به تولید اولیه با ظرفیت 5 مگاوات-ساعت در سال دست یابد، اما تمامی تولید آنها پیش فروش می شود، در نتیجه به دنبال جذب سرمایه بیشتر برای توسعه و راه اندازی چندین خط تولید دیگر هستند.