پژوهش جدید محققان نشان می‌دهد که باتری جدید خودروهای برقی با الکترودهای تک‌کریستالی می‌توانند قابلیت پیمایش این خودروها را تا میلیون‌ها کیلومتر ارتقا دهند. این فناوری تحولی عظیم در صنعت خودرو و به‌خصوص خودروهای الکتریکی ایجاد می‌کند.
نتایج این تحقیق در ژورنال Journal of The Electrochemical Society به ثبت رسیده است و هم‌اکنون در دسترس عموم قرار دارد. به گفته محققان، یک باتری لیتیوم یونی مجهز به این نوع الکترود جدید به مدت ۶ سال به‌طور مداوم شارژ و دشارژ شده و هنوز نزدیک به ۸۰ درصد از ظرفیت اولیه خود را حفظ کرده است.
این باتری‌های جدید می‌توانند صنعت خودروهای برقی را متحول کنند
سایکل ثبت‌شده برای این باتری‌های جدید ۸ برابر بیشتر از باتری‌های لیتیوم یونی معمولی است و یک خودرو برقی می‌تواند با آن تا ۸ میلیون کیلومتر پیمایش داشته باشد. برای مقایسه، باتری خودروهای الکتریکی فعلی معمولاً پس از هر ۳۲۲ هزار کیلومتر پیمایش نیاز به تعویض دارد. همچنین جالب است بدانید که این مطالعه توسط تسلا تأمین مالی شده است.
تمامی باتری‌های استفاده‌شده در دستگاه‌های مختلف پس از مدتی فرسوده می‌شوند و با گذشت زمان بخشی از ظرفیت ذخیره انرژی خود را از دست می‌دهند. برای مثال، باتری گوشی شما چند سال پس از استفاده شارژ کمتری نگه می‌دارد. این موضوع در مورد باتری خودروهای برقی نیز صادق است. وقتی ظرفیت ذخیره‌سازی این باتری‌ها کاهش می‌یابد، به‌تبع آن مسافتی که خودرو می‌تواند با یک‌بار شارژ طی کند نیز کاهش خواهد یافت.
«توبی باند»، شیمی‌دان و یکی از نویسندگان این مطالعه، دراین‌باره گفت: «تمرکز اصلی تحقیق ما این بود که بفهمیم آسیب و خستگی باتری در طول زمان چگونه پیشرفت می‌کند و ما چگونه می‌توانیم از آن جلوگیری کنیم.»
باند و همکارانش از اشعه ایکس پرتوان برای مشاهده داخل باتری بدون جداکردن آن استفاده کردند. تیم محققان دریافتند که پس از ۲.۵ سال استفاده مداوم، الکترود پلی کریستالی پر از ترک‌های ریز شده بود. این ترک‌ها زمانی ایجاد می‌شوند که یون‌های لیتیوم موجود در باتری، اتم‌های موجود در الکترودها را از هم جدا و میزان انرژی را که باتری می‌تواند ذخیره کند، محدود می‌کنند.
یک باتری با الکترود تک‌کریستالی در نهایت توانست بیش از ۲۰۰۰۰ چرخه شارژ و دشارژ را پشت سر بگذارد و حدود ۸۰ درصد از ظرفیت اولیه خود را حفظ کند.
منبع: https://digiato.com/energy/single-crystal-electrodes-could-power-evs-for-millions-of-miles