تلاش برای افزایش عمر باتری خودرو‌های برقی

   به گزارش سرویس بین الملل خبرگزاری صدا و سیما؛ به نقل از دویچه وله، باتری‌های خودرو‌های برقی امکان بهبود زیادی دارند.

آنتونیو گوتِرِش، دبیر کل سازمان ملل در آستانه اجلاس سران گروه ۲۰ در دهلی نو از سران این گروه خواست برای مقابله با بحران آب و هوایی بیشتر تلاش کنند؛ بحرانی که به گفته گوترش دارد از کنترل خارج می‌شود. آثار زیانبخش انتشار گاز‌های گلخانه‌ای صنعت خودروسازی را وادار به روی آوردن به خودرو‌های برقی کرده است که در حالت مطلوب از انرژی تجددپذیر بهره می‌گیرند. اما باتری‌های این خودرو‌های برقی هنوز جای بهبود زیادی دارند.

بسیاری از خریداران ترجیح می‌دهند خودرویی بخرند که موجب انتشار دی اکسید کربن و دیگر گاز‌های گلخانه‌ای نمی‌شوند، اما با توجه به نقاط ضعفی که بسیاری از خودرو‌های برقی دارند تصمیم برای خرید خودرو‌های برقی را به تعویق می‌اندازند. با این خودروها، حتی اگر باتری شان کاملاً شارژ شده باشد، نمی‌توان مسافت طولانی سفر کرد و شارژ باتری شان زمان بر است. باتری‌های متعارف لیتیوم یون که منبع تامین انرژی خودرو‌های برقی امروزی هستند، در برابر محدودیت‌های فیزیکی با مشکل رو به رو می‌شوند.

بیلی وو، از دانشکده سلطنتتی لندن: قطعاً باتری‌های لیتوم یون موجود بهبود‌هایی خواهند یافت. اما در نهایت باز هم صرفاً تا یک حدی می‌توان آن را بهبود بخشید.

باتری‌های متعارف خودر‌های برقی الکترود مثبت و منفی دارند که در درون مایعی به نام الکترولیت قرار دارند که موجب حرکت یون‌ها و انتقال انرژی می‌شود. همچنین یک سطح جدا کننده در وسط قرار دارد که از اتصال کوتاه جلوگیری می‌کند. زمانی که باتری شارژ و آماده استفاده می‌شود، لیتیوم در قطب منفی باتری ذخیره می‌شود. مصرف شارژ باتری موجب تولید برق برای تامین انرژی خودرو برای حرکت می‌شود. در این روند لیتیوم ذخیره شده تبدیل به یون‌هایی می‌شود که به سوی وسط الکترولیت مایع حرکت می‌کنند، از سطح جدا کننده عبور می‌کنند و به سوی الکترود مثبت می‌روند. در باتری حالت جامد، به جای الکترولیت مایع، الکترولیت جامد وجود دارد که از مواد با فناوری پیشرفته ساخته می‌شود. در این باتری‌ها روند حرکت یون‌ها مشابه باتری‌های حالت مایع است، اما با توجه به جامد بودن الکترولیت احتمال اتصال‌های کوتاه بسیار کمتر می‌شود و امکان حذف سطح جدا کننده وجود دارد. باتری‌های حالت جامد را می‌توان کوچک‌تر از باتری‌هایی ساخت که در آن از الکترولیت مایع استفاده می‌شود، چرا که در این باتری‌ها می‌توان به جای ماده استفاده شده در الکترود منفی، لایه نازکی از لیتیوم خالص به کار برد که تراکم انرژی بسیار بالاتری دارد.

بیلی وو، از دانشکده سلطنتتی لندن (مرد): درباره میزان انرژی موجود در باتری (خودرو‌های برقی) باید گفت در حال حاضر میزان انرژی در باتری‌های موجود حدود ۲۵۰ وات ساعت در هر کیلوگرم وجود دارد. اگر بتوانیم از باتری‌های حالت جامد استفاده کنیم که برخی نمونه‌های اولیه آن تولید شده است، حدود ۴۰۰ و شاید ۵۰۰ وات در هر کیلوگرم انرژی تولید می‌شود. یعنی تراکم انرژی دو برابر می‌شود که باعث دو برابر شدن ظرفیت پیمایش خودرویتان می‌شود.

با این وصف باتری‌های حالت جامد قابلیت ذخیره شارژ بیشتر در فضای کمتر را دارند. این در حالی است که هم اکنون از نمونه کوچک‌تر این باتری‌ها در وسائلی همچون ساعت‌های هوشمند یا ضربان ساز قلب استفاده می‌شود. همچنین این باتری‌ها سریع‌تر شارژ می‌شوند و احتمال آتش گرفتن یا انفجارشان کمتر است. اما با وجود همه بحث‌هایی که انقلابی در زمینه خودرو‌های برقی ایجاد خواهد کرد، هنوز چالش‌های بزرگی در زمینه مهندسی و تولید وجود دارد که باید بر آن فائق آیند.