انقلاب باتری‌های حالت جامد: زره انعطاف‌پذیر چینی سرما را شکست داد

یک‌شنبه 11 آبان 1404 - 15:00
مطالعه 2 دقیقه
باتری های حالت جامد
دانشمندان چینی با ساخت یک «زره انعطاف‌پذیر»، عمر و پایداری باتری‌های حالت جامد را در سرمای شدید و شارژ سریع به شکل چشمگیری افزایش دادند.
تبلیغات

گروهی از دانشمندان دانشگاه‌های شینهوا و تیانجین در چین، با ابداع یک لایه‌ی محافظ جدید که آن را «زره انعطاف‌پذیر» می‌نامند، گامی بزرگ برای حل یکی از اصلی‌ترین چالش‌های باتری‌های حالت جامد برداشتند. این دستاورد که می‌تواند آینده‌ی خودروهای برقی را متحول کند، به باتری‌ها اجازه می‌دهد تا در سرمای شدید و تحت فشار شارژ سریع، دوام و پایداری بی‌سابقه‌ای داشته باشند.

این پژوهش که نتایج آن در تاریخ ۷ آبان ۱۴۰۴ (۲۹ اکتبر ۲۰۲۵) در مجله‌ی معتبر Nature منتشر شده، راه را برای تولید انبوه باتری‌هایی هموارتر می‌کند که هم ظرفیت انرژی بالاتری دارند و هم از باتری‌های لیتیوم-یون فعلی ایمن‌تر هستند. به‌گزارش IT-Home، تاکنون، شکنندگی و ترک‌خوردن باتری‌های حالت جامد در شرایط سخت، مانع اصلی تجاری‌سازی آن‌ها بوده است.

باتری‌های حالت جامد، برخلاف باتری‌های امروزی که از الکترولیت مایع و قابل اشتعال استفاده می‌کنند، گزینه‌ی امن‌تری به شمار می‌روند. اما مشکل اینجا بود که لایه‌ی محافظ داخلی آن‌ها، موسوم به (SEI)، سخت اما شکننده بود. این لایه در اثر شارژ و دشارژ سریع یا انقباض ناشی از سرما، ترک می‌خورد و عمر باتری را به شدت کاهش می‌داد.

ایده‌ی خلاقانه‌ی تیم تحقیقاتی این بود: به جای سخت‌تر کردن این لایه، آن را انعطاف‌پذیر کنیم. آن‌ها با استفاده از مواد مبتنی بر نقره (Ag₂S و AgF)، پوششی ساختند که می‌تواند بدون شکستن، کمی خم شود. این «زره» انعطاف‌پذیر، ساختار باتری را پایدار نگه می‌دارد و همزمان به یون‌های لیتیوم اجازه می‌دهد به راحتی حرکت کنند.

نتایج آزمایش‌ها شگفت‌انگیز بود. باتری‌های مجهز به این پوشش جدید توانستند برای بیش از ۴۵۰۰ ساعت زیر فشار سنگین کار کنند و در دمای طاقت‌فرسای منفی ۳۰ درجه سانتی‌گراد، برای بیش از ۷۰۰۰ ساعت پایدار باقی بمانند؛ شرایطی که معمولاً هر باتری حالت جامد دیگری را از کار می‌اندازد.

این پروژه توسط اساتیدی چون فیو کانگ، یانبینگ هه و کوان‌هونگ یانگ رهبری شده است. هرچند این پژوهش به معنای آمادگی فوری باتری‌های حالت جامد برای تولید انبوه نیست، اما یک مسیر بسیار روشن و امیدوارکننده برای افزایش پایداری آن‌ها در شرایط واقعی و سخت ارائه می‌دهد و می‌تواند سرعت تجاری‌سازی آن‌ها را به شکل قابل توجهی افزایش دهد.

به نظر شما این فناوری چه زمانی به خودروهای برقی بازار خواهد رسید؟ دیدگاه خود را با ما در میان بگذارید.

داغ‌ترین مطالب روز

نظرات

تبلیغات

©1404 - 1393 کپی بخش یا کل هر کدام از مطالب پدال تنها با کسب مجوز مکتوب امکان پذیر است.