«نهایت باتری»، نسخه‌ای نهایی برای اتومبیل‌های برقی

 به گزارش پایگاه خبری«عصرخودرو» به نقل از صمت،  با توجه به عوامل و فاکتورهای بسیار زیاد و تاثیرگذاری که برای پذیرش و تایید این جایگزین باید مدنظر قرار گرفته و فراهم شوند، وسایل نقلیه برقی و الکتریکی یا EVها (EV: Electric vehicles) بالاترین قابلیت‌ها را از خود نشان داده‌اند.
اما این خودروهای الکتریکی برای تولید انبوه‌شان به‌گونه‌ای که بتوان آنها را به‌عنوان یک رقیب و جایگزین قابل در مقابل خودروهای درون‌سوز برپایه سوخت‌های فسیلی معرفی کرد تاکنون با چند چالش مهم و اساسی روبه‌رو بوده و هستند که هر چند تعداد این چالش‌ها چندان زیاد نیست با این حال، بزرگی و پیچیده بودن این مشکلات به‌اندازه‌ای است که مسیر رسیدن به هدف موردنظر و ساخت یک خودرو برقی ایده‌آل و از هر لحاظ به صرفه را همچنان بسته نگه داشته است.
به احتمال فراوان شاید در آینده‌ای نزدیک شاهد تحولی بنیادین در ساخت خودروهای الکتریکی باشیم و علت آن نیز ابتکار و اختراعی بسیار مهم است که به وسیله دانشمندان و محققان دانشگاه کمبریج انگلیس حاصل شده است.
این دستاورد مهم در حقیقت یک باتری بسیار کارآمد و پیشرفته است که از نظر ویژگی‌های موثر و مهم باتری‌های وسایل نقلیه الکتریکی، ساخت آن را باید یک تحول اساسی در کیفیت و کارآیی این بخش پراهمیت خودروهای برقی محسوب کرد.

دانشگاه کمبریج در گزارشی که هفته گذشته در همین زمینه منتشر کرد، دستاورد دانشمندانش را به این صورت تشریح کرده است: «اندیشمندان و پژوهشگران دانشگاه کمبریج موفق به ساخت یک باتری متحول شده و (با شرایط) ارتقایافته شده‌اند که بدون تردید می‌تواند تاثیر عظیمی در صنعت تولید خودرو در جهان ایجاد کند.
آزمایش‌های مختلف و همه‌جانبه‌ای که برای تعیین کارآیی این باتری جدید به انجام رسیده است نشان می‌دهد که این باتری به رانندگان وسایل نقلیه الکتریکی (EV) اجازه خواهد داد تا مسیر شهر لندن تا شهر ادینبورو در اسکاتلند را که 643/6کیلومتر با یکدیگر فاصله دارند تنها با یک بار شارژ باتری بپمایند.
این باتری نه‌تنها پیمودن این مسیر طولانی را ـ که تا به امروز امری غیرممکن و رویایی بود ـ ممکن می‌کند بلکه در عین حال 2 ویژگی بسیار پراهمیت دیگر نیز به همراه خود دارد. به این صورت که باتری‌های جدید علاوه بر اینکه از نظر هزینه تولید و قیمت تمام شده، یک‌پنجم باتری‌های در حال استفاده در خودروهای الکتریکی، هزینه برده و قیمت آنها یک‌پنجم باتری‌های کنونی تمام می‌شود بلکه وزن این باتری‌ها نیز یک‌پنجم وزن باتری‌های مورد استفاده فعلی در خودروهای برقی است که با عنوان «باتری‌های لیتیوم‌یونی» شناخته می‌شوند.
باتری جدید و دست‌ساخته دانشمندان دانشگاه کمبریج که باتری لیتیوم اکسیژنی یا «لیتیوم ـ اِیر» نام گرفته در واقع نمونه دگرگون شده نمونه پیشین خود به شمار می‌رود، با این تفاوت که از نظر قدرت و انرژی قابل ذخیره بسیار برتر از باتری‌های لیتیوم ـ یونی کنونی هستند که در خودروهای الکتریکی استفاده می‌شوند.

این باتری از سوی سازندگان آن، «باتری نهایی» یا «نهایت باتری» نیز خوانده شده و درباره دلیل این نامگذاری نیز این‌چنین اظهار نظر کرده‌اند که این باتری ابداعی از آن جهت نهایت یا سرحد باتری نام گرفته که دسترسی به بالاترین ظرفیت چگالی انرژی (قابلیت تراکم و ذخیره‌سازی انرژی) را که تا به امروز تصورشدنی بود ممکن کرده است و این ظرفیت، چیزی حدود 10 برابر ظرفیت باتری‌های لیتیوم ـ یونی رایج فعلی است. به عبارت دیگر انرژی قابل حصول از باتری‌های لیتیوم ـ اکسیژن جدید مشابه و معادل مقدار انرژی است که از بنزین می‌توان به‌دست آورد.
البته در این گزارش، از سوی دانشمندان مخترع باتری «لیتیوم ـ اکسیژن» جدید تصریح شده که این باتری ابداعی پیشرفته نیز همچون بیشتر موارد مشابه که نسل جدید و متحول شده‌ای از تجهیزات و لوازم ساخته شده براساس فناوری‌های روز، با انجام تغییراتی اساسی ساخته می‌شوند، با چالش‌هایی عملی در مقابل خود مواجه است که رسیدگی و رفع آنها لازم به نظر می‌رسد اما نکته مثبت و امیدبخش در این ارتباط آن است که برای غلبه بر این چالش‌ها هم‌اکنون نیز پیشنهادهای مناسبی وجود دارد.
پژوهشگران دانشگاه کمبریج در حال حاضر موفق به برطرف کردن برخی از این مشکلات شده‌اند و در این زمینه تجهیزاتی را با عنوان «تجهیزات نمایشگر» آزمایشگاهی ابداع کرده‌اند که دارای ظرفیتی بالا بوده و بیشترین حد راندمان و ثبات را که تا به حال دسترسی به آن دور از تصور بود، امکانپذیر کرده است.

کلید اصلی در این مسیر، رسیدن به توانایی ساخت نوعی الکترود کربنی بود، نوعی الکترود کربنی بسیار متخلخل و کُرک مانند (پُرزدار). این الکترود از گرافن ساخته شده که خود این گرافن نیز نوعی ورق کربنی تولید شده از اتم‌های این عنصر است یعنی ورقه‌ای در ابعاد اتمی که با کنار هم قرار گرفتن اتم‌های کربن و با ضخامتی به اندازه یک اتم کربن ساخته می‌شود و با قرار گرفتن در مجاورت مواد افزودنی داخل باتری ـ که به‌عنوان عامل ایجاد تغییر در واکنش‌های شیمیایی جزو محتویات درون باتری‌ها هستند ـ و پس از برقراری اتصال و ارتباط با این مواد افزودنی، باعث می‌شوند بازده نهایی و راندمان حقیقی در تولید انرژی الکتریکی چندین برابر بیشتر شده و در عین حال از ثبات بالاتری نیز برخوردار شود.
درباره این ابداع جدید با آنکه نتایج منتشر شده بسیار امیدوارکننده به نظر می‌رسند اما در عین حال محققان این پروژه ضمن ابراز نگرانی درباره جزییات نتایج هشدار داده‌اند که حتی انتشار یک کلمه غیرمحتاطانه درباره عملیات تولید این نسخه جدید باتری «لیتیوم ـ اکسیژن» می‌تواند روند دستیابی به محصول نهایی را ـ که به گفته آنها بسیار به آن نزدیک شده‌اند ـ حتی تا یک دهه آینده به عقب بیندازد.

پرفسور کلر گری، استاد ارشد دپارتمان شیمی در دانشگاه کمبریج انگلیس و مسئول ارشد نگارش و انتشار گزارش ساخت این باتری جدید در این زمینه می‌گوید: «چیزی که ما به آن دست پیدا کرده‌ایم یک پیشرفت عظیم و چشمگیر در فناوری (ساخت باتری‌های لیتیومی) بوده و عرصه‌های جدید و متعددی را پیش روی پژوهشگران این حوزه گشوده است. ما هنوز نتوانسته‌ایم تمام مشکلات ذاتی که در این حوزه نوین دانش شیمی وجود دارد به صورت کامل برطرف کنیم اما نتایجی که به‌دست آورده‌ایم نشان‌دهنده مسیر پیش‌روی ماست و دستاورد ما در پایان این مسیر که فاصله بسیار کمی با آن داریم، محصولی حقیقی و عملی با کارآیی واقعی بسیار زیاد خواهد بود.
این بانوی دانشمند برجسته و مسئول پروژه یاد شده می‌افزاید: «در حالی که هنوز چند مورد اساسی وجود دارد که نیازمند مطالعات و بررسی‌های زیادی هستند، با این وجود نتایج فعلی هم که تا به امروز به آنها دست پیدا کرده‌ایم بسیار هیجان‌انگیز و بیشتر از برآوردهای اولیه ما بوده است و شاید یکی از مهم‌ترین نتایج این بوده که با وجود آگاهی از مشکلات و چالش‌هایی که در این سطح از تحقیقات و در این حوزه علمی وجود دارد یا ممکن است فردا به وجود بیاید ما نشان دادیم برای حل مشکلات این فناوری باید کجا را جست‌وجو کنیم.

برای آگاهی از تازه های جهان خودرو، جدیدترین قیمت ها و بازار خودرو ایران اینستاگرام خودرو امروز را دنبال کنید و جهت دریافت آخرین اخبار از طریق تلگرام به کانال اختصاصی عصر خودرو (https://telegram.me/asrekhodro ) بپیوندید. برای دریافت آخرین نسخه از نرم افزار تلگرام اینجا را کلیک کنید.