توسعه باتری اکسیژن یون که می‌تواند جایگزین باتری‌های لیتیومی شود

محققان دانشگاه فنی وین باتری جدید اکسیژن یون ساخته‌اند که پتانسیل استفاده جهت تأمین انرژی وسایل بزرگ را دارد و می‌تواند به عنوان جایگزینی برای باتری‌های لیتیومی مطرح شود. اگرچه این باتری جدید دارای چگالی انرژی مشابه با لیتیوم نیست، اما مزیت‌های دیگری دارد که آن را به گزینه مطلوبی تبدیل می‌کند.

باتری اکسیژن یون چه ویژگی‌هایی دارد؟

برخلاف باتری‌های رایج لیتیوم یون، ظرفیت نگهداری شارژ باتری اکسیژن یون با گذشت زمان کاهش پیدا نمی‌کند؛ درنتیجه عمر مفید باتری افزایش چشمگیری خواهد داشت. همچنین در ساخت این نوع باتری‌ها نیازی به استفاده از عناصر معدنی کمیاب نخواهد بود؛ پس آسیب کمتری به محیط‌زیست وارد می‌کنند. در سوی دیگر مواد قابل‌اشتعالی هم در آن‌ها وجود ندارد و احتمال رخ‌دادن آتش‌سوزی هنگام بهره‌مندی از آن‌ها کمتر خواهد بود.

پژوهشگران اتریشی از مواد سرامیکی برای ساخت باتری جدید استفاده کرده‌اند. این نوع سرامیک از پایداری نسبتاً مناسبی برخوردار است و می‌تواند یون‌های اکسیژن با بار منفی را آزاد کند. هنگامی که ولتاژ‌ الکتریکی اعمال شود، یون‌های باردار از یک سرامیک به سرامیک دیگر منتقل می‌شوند و جریان الکتریکی را پدید می‌آورند. اگرچه اساس کار باتری مذکور مشابه با باتری‌های لیتیومی است، اما سرامیک برتری‌های خاصی را از خود نشان می‌دهد.

در ساخت باتری اکسیژن یون از عنصر لانتان (La) استفاده شده که از فراوانی خوبی برخوردار است. بااین‌حال محققان درتلاشند تا لانتان را با عنصر ارزان‌تری جایگزین کنند. البته قیمت بالای این ماده می‌تواند در بلندمدت توجیه اقتصادی داشته باشد؛ زیرا این باتری برخلاف نمونه‌های فعلی در مرور زمان دچار فرسایش نمی‌شود و همچنان می‌تواند ظرفیت خود را حفظ کند. حتی اگر اکسیژن زیادی از باتری کم شود، می‌توان آن را با اکسیژن هوا جایگزین کرد تا ظرفیت به حالت عادی برگردد.

درحال‌حاضر نمی‌توان از باتری اکسیژن یون برای تأمین انرژی گوشی‌های هوشمند یا خودروهای الکتریکی استفاده کرد؛ زیرا چگالی انرژی ذخیره‌شده در آن، تنها یک سوم باتری‌های لیتیومی است. شایان ذکر است که این باتری تنها در دمای ۲۰۰ الی ۴۰۰ درجه سلسیوس قادر به ایجاد جریان الکتریکی است که یکی دیگر از مشکلات اساسی آن به شمار می‌رود. امید می‌رود که با رفع موانع، بتوان از این باتری‌ها برای ذخیره انرژی‌های بادی یا خورشیدی استفاده کرد؛ زیرا عمر بالای آن‌ها، نیاز به سرویس دوره‌ای را کاهش می‌دهد.