پیشرفت چشمگیر چین در فناوری باتری لیتیومی

به لطف الکترولیت جدید، باتری‌های لیتیومی می‌توانند به بیش از ۷۰۰ وات ساعت بر کیلوگرم برسند و در دماهای پایین کار کنند که این امر چشم‌اندازهایی را برای افزایش برد خودروهای برقی، افزایش طول عمر تجهیزات و بهبود راندمان فناوری‌های پیشرفته ایجاد می‌کند.

به گزارش خبرنگار خبرگزاری ویتنام در پکن، دانشمندان چینی نوع جدیدی از الکترولیت به نام هیدروفلوئوروکربن را توسعه داده‌اند که نشان‌دهنده‌ی پیشرفتی در فناوری باتری لیتیومی اصلی این کشور است.

به گزارش ساینس اند تکنولوژی دیلی، دستاوردهای تحقیقاتی دانشمندان آکادمی فناوری هوافضای شانگهای (SAST) و دانشگاه نانکای به دو برابر شدن ظرفیت باتری‌های لیتیومی و بهبود قابل توجه عملکرد باتری در دماهای پایین کمک خواهد کرد.

الکترولیت - که نقش حیاتی به عنوان واسطه اتصال الکترودهای مثبت و منفی باتری لیتیومی ایفا می‌کند - به عنوان یک واسطه هدایت یونی "پرسرعت" عمل می‌کند. این ماده در تعیین راندمان انرژی، پایداری عملیاتی و سازگاری دمایی ضروری است.

معمولاً الکترولیت‌های موجود در بازار، عمدتاً از لیگاندهای مبتنی بر اکسیژن و نیتروژن به عنوان حلال استفاده می‌کنند.

اگرچه این ترکیبات نمک‌های لیتیوم را به طور مؤثر حل می‌کنند، اما مانع انتقال بار می‌شوند و بهبود چگالی انرژی و راندمان را در دماهای پایین دشوار می‌کنند.

باتری‌های لیتیومی سنتی در دمای اتاق تنها به چگالی انرژی حدود ۳۰۰ وات ساعت بر کیلوگرم می‌رسند و در دمای منفی ۲۰ درجه سانتیگراد به کمتر از ۱۵۰ وات ساعت بر کیلوگرم می‌رسند.

برای غلبه بر این محدودیت‌ها، تیم تحقیقاتی یک الکترولیت هیدروفلوئوروکربن توسعه داد که ویسکوزیته را به طور قابل توجهی کاهش می‌دهد و در عین حال پایداری اکسیداسیون و سرعت هدایت یون را در دماهای پایین افزایش می‌دهد و در نتیجه ظرفیت باتری‌های لیتیومی را در دماهای پایین افزایش می‌دهد.

به گفته‌ی لی یونگ، محقق SAST، این دستاورد به باتری‌های لیتیومی اجازه می‌دهد تا در دمای اتاق به چگالی انرژی بیش از ۷۰۰ وات ساعت بر کیلوگرم برسند و حتی در دماهای پایین مانند -۵۰ درجه سانتیگراد، چگالی انرژی حدود ۴۰۰ وات ساعت بر کیلوگرم را حفظ کنند.

با افزایش دو تا سه برابری یا حتی بیشتر توانایی ذخیره انرژی در دمای اتاق در مقایسه با باتری‌های لیتیومی با وزن یکسان، برد رانندگی خودروهای برقی می‌تواند از ۵۰۰ تا ۶۰۰ کیلومتر به بیش از ۱۰۰۰ کیلومتر افزایش یابد. نکته قابل توجه این است که باتری در شرایط سخت منفی ۷۰ درجه سانتیگراد همچنان به طور عادی کار می‌کند.

به گفته تیم تحقیقاتی، این پیشرفت تکنولوژیکی در بسیاری از زمینه‌ها نویدبخش است. در کاربردهای پیشرفته، می‌تواند دوام و ظرفیت تحمل بار قابل اعتمادی را برای فضاپیماها، پهپادها و ربات‌های هوشمند که در محیط‌های بسیار سرد فعالیت می‌کنند، فراهم کند.

برای استفاده عمومی مصرف‌کنندگان، این دستاورد نویدبخش بهبودهای قابل توجهی در برد خودروهای الکتریکی و زمان آماده به کار گوشی‌های هوشمند در شرایط سرد است و به طور مؤثر نگرانی‌های رایج در مورد ظرفیت باتری و سازگاری با دما را برطرف می‌کند.

(ویتنام/ویتنام+)

منبع: https://www.vietnamplus.vn/dot-pha-trong-cong-nghe-pin-lithium-cot-loi-cua-trung-quoc-post1100563.vnp