คาดว่าจะเปลี่ยนแบตเตอรี่ลิเธียมไอออน! นักวิทยาศาสตร์สหรัฐพัฒนา "แบตเตอรี่ในฝัน" ใหม่
นักวิทยาศาสตร์ชาวอเมริกันตีพิมพ์บทความในฉบับล่าสุดของ "Journal of the American Chemical Society" โดยกล่าวว่าพวกเขาได้พัฒนาแบตเตอรี่โซเดียมกํามะถันชนิดใหม่ที่แก้ปัญหาของ dendrites ที่มักเผชิญกับแบตเตอรี่ที่คล้ายกันและทําให้อายุการใช้งานแบตเตอรี่ยาวนานขึ้น - หลังจาก 300 รอบการชาร์จและการคายประจุยังคงมีประสิทธิภาพที่มั่นคง การวิจัยล่าสุดเป็นก้าวสําคัญบนท้องถนนสู่การค้าแบตเตอรี่โซเดียมกํามะถันซึ่งคาดว่าจะเปลี่ยนแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนที่ใช้กันอย่างแพร่หลายในอนาคต
: เครือข่ายองค์กรนักฟิสิกส์
ปัจจุบันแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนใช้กันอย่างแพร่หลายในสมาร์ทโฟนและรถยนต์ไฟฟ้า อย่างไรก็ตามลิเธียมและโคบอลต์ซึ่งเป็นวัตถุดิบสําหรับการผลิตแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนไม่เพียง แต่ จํากัด ในปริมาณสํารอง เท่านั้น แต่ยังส่งผลเสียต่อสิ่งแวดล้อมรวมถึงการใช้น้ําใต้ดินจํานวนมากมลพิษของดินและแหล่งน้ําการปล่อยก๊าซคาร์บอนสูง วัสดุเช่นโซเดียมและกํามะถันมีราคาถูกกว่าพร้อมใช้งานมากขึ้น (สามารถรับโซเดียมจากมหาสมุทร) และเป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อมมากขึ้น ด้วยเหตุนี้นักวิจัยจึงทํางานเกี่ยวกับแบตเตอรี่โซเดียมที่สามารถทํางานที่อุณหภูมิห้องในช่วง 20 ปีที่ผ่านมา
ศาสตราจารย์ Arumgan Mantiram ผู้อํานวยการสถาบันวัสดุแห่งมหาวิทยาลัยเท็กซัสแห่งออสตินกล่าวว่า "โซเดียมและกํามะถันมีมากมายเป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อมและคุ้มค่าทําให้แบตเตอรี่โซเดียมกํามะถันเป็นทางเลือกที่มีแนวโน้ม ชนิดของ 'แบตเตอรี่ในฝัน'.
ในการศึกษาล่าสุดของแบตเตอรี่โซเดียมโดยทีมของ Mantiram นักวิทยาศาสตร์ได้ปรับองค์ประกอบของอิเล็กโทรไลต์เพื่อช่วยให้ไอออนเคลื่อนที่ไปมาระหว่างแคโทดและขั้วบวกกระตุ้นการชาร์จและการคายประจุของแบตเตอรี่ นอกจากนี้พวกเขายังเอาชนะปัญหาที่พบบ่อยในแบตเตอรี่โซเดียม - dendrites คล้ายเข็มที่เติบโตบนขั้วบวกของแบตเตอรี่ทําให้แบตเตอรี่มีอายุอย่างรวดเร็วลัดวงจรและแม้แต่การติดไฟและระเบิด
นักวิจัยอธิบายว่าในอิเล็กโทรไลต์แบตเตอรี่โซเดียมกํามะถันก่อนหน้านี้สารประกอบระดับกลางที่เกิดจากกํามะถันจะละลายในอิเล็กโทรไลต์และกระสวยระหว่างขั้วไฟฟ้าทั้งสองภายในแบตเตอรี่ซึ่งนําไปสู่การสูญเสียวัสดุการย่อยสลายส่วนประกอบและการก่อตัวของเดนไดรต์ อิเล็กโทรไลต์ใหม่ที่พวกเขากําหนดใช้ตัวทําละลายเฉื่อย (ไม่เกี่ยวข้องกับปฏิกิริยาทางเคมี) เพื่อเจือจางสารละลายเกลือเข้มข้นจึงทําให้อิเล็กโทรไลต์อยู่ในสถานะ "กึ่งละลาย" ผลการศึกษาแสดงให้เห็นว่าอิเล็กโทรไลต์ใหม่สามารถป้องกันการละลายของกํามะถันจึงแก้ปัญหารถรับส่งและ dendrite สิ่งนี้ช่วยให้แบตเตอรี่ใช้งานได้นานขึ้นแสดงประสิทธิภาพที่เสถียรหลังจากรอบการคายประจุ 300 รอบ
ราคาลิเธียมพุ่งสูงขึ้นในปีที่ผ่านมาและการเรียกร้องทางเลือกอื่นสําหรับแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนดังขึ้น นักวิจัยวางแผนที่จะสร้างความก้าวหน้านี้โดยการทดสอบแบตเตอรี่ขนาดใหญ่เพื่อดูว่าสามารถนําไปใช้กับรถยนต์ไฟฟ้าและการจัดเก็บแหล่งพลังงานหมุนเวียนเช่นลมและแสงอาทิตย์ได้หรือไม่
