پژوهشگران از سراسر دنیا در حال کار روی مواد تازهی برای بهبود عملکرد و عمر باتری‌های لیتیومی هستند. حالا تیمی از محققان ژاپنی با ماده‌ای تازه، طراحی جدید‌ای را عرضه کرده که می‌تواند شارژ را بهینه‌تر نگه دارد و علاوه بر این طول عمر باتری‌ها را گسترش می‌دهد.
باتری‌های مورد استفاده در موبایل‌های هوشمند پس از چند سال دیگر مانند روز اول کار نمی‌کنند و باتری تخریب می‌شود. در داخل باتری بخش‌های متحرک زیادی وجود دارد که در این کاهش عملکرد نقش بازی می‌کنند. حالا پژوهشگران در موسسه «علم و تکنولوژی پیشرفته» ژاپنی روی ماده‌ای به نام «پیونده» یا بایندر (Binder) برای رفع این مشکل کار کرده‌اند.این ماده نقش مهمی در حفظ آند گرافیتی باتری دارد. امروزه برای باتری‌های لیتیومی از بایندرهای «پلی‌وینیلیدین فلورید» (PVDF) استفاده می‌شود، اما پژوهشگران به دنبال مواد جایگزین آن هستند و حالا بایندر تازهی را معرفی کرده‌اند که عملکرد بالایی از خود نشان می‌دهد.
این بایندر تازه از یک «بسپار ناهمگن» یا بسپار کوپلیمر به نام «bis-imino-acenaphthenequinone-paraphenylene» یا BP ساخته گردیده و مورد آزمایش قرار گرفته. طی بررسی‌ها مشخص گردید که این ماده عمر باتری را گسترش می‌دهد و ظرفیت باتری پس از چندین دوره شارژ، کاهش بسیار کمی پیدا می‌کند.نویسنده ارزش پژوهش تازه، «نوریوشی ماتسومی» از عملکرد بسیار بالاتر این بایندر نسبت به بایندرهای PVDF خبر داده:
«یک نیمه سلول با استفاده از PVDF به عنوان بایندر پس از ۵۰۰ چرخه شارژ و تخلیه شارژ، تنها ۶۵ درصد ظرفیت اصلی خود را حفظ کرد. اما زمانی که از بایندر کوپلیمر BP استفاده گردید، ۹۵ درصد ظرفیت باتری پس از ۱۷۰۰ چرخه شارژ و تخلیه شارژ حفظ شد.»
به گفته پژوهشگران، چنین عملکردی نتیجه پایداری مکانیکی بهتر و چسبندگی بیشتر به آند و علاوه بر این جمع‌کننده جریان هست. ماده BP در مقایسه با PVDF مورد استفاده کنونی رسانایی بیشتری دارد و علاوه بر این باریک‌تر هست. در کنار این ویژگی‌ها، به آسانی با الکترولیت واکنش نشان نمی‌دهد که گسترش طول عمر باتری را در پی دارد.در تصاویر میکروسکوپی از بایندر BP و PVDF، در مورد اول پس از ۱۷۰۰ چرخه تنها ترک‌های ریز به چشم می‌خورد، در حالی که بایندر PVDF تنها پس از ۵۰۰ چرخه، ترک‌های بزرگی از خود بجا می‌گذارد.با وجود چنین عملکرد بالایی، این طراحی همچنان به کار بیشتری نیاز دارد و ورودش به دنیای واقعی و ارائه تجاری‌اش طول می‌کشد. با این وجود شاید روزی بتواند عمر باتری موبایل‌های هوشمند و علاوه بر این خودروهای الکتریکی را گسترش دهد.
ثبت ديدگاه