جام جم آنلاين: دنياي پررمز و راز علم براي استفاده هر چه بهتر از انرژي و ذخيره‌سازي بيشتر آن در بخش‌هاي مختلف به سمت ساخت انواع متفاوتي از باتري‌ها روي آورده است.
بي‌شك دستيابي به باتري‌هايي كه توان بالايي براي ذخيره‌سازي انرژي داشته باشند، مي‌توانند صرفه اقتصادي و مزاياي زيست محيطي فراواني را به همراه داشته باشند.
دانشمندان دريافته‌اند استفاده از مواد ويژه در توليد نسل جديد باتري‌ها باعث تغيير ساختار و افزايش كارايي آنها خواهد شد.
پژوهشگران سانديا محلولي از نمك مايع را با عنوان MetILs شناسايي كرده‌اند كه مي‌تواند منجر به ذخيره‌سازي انرژي، سه برابر بيشتر از انواع ديگر باتري‌ها شود.
به اين ترتيب دانشمندان به جاي حل كردن نمك در حلال، از نمك به عنوان حلال استفاده كرده‌اند؛ چرا كه براي اين حلال در حالت اشباع محدوديتي وجود ندارد و امكان استفاده از غلظت بالاتري از فلز فعال در اين حلال فراهم است.
از آنجا كه پژوهشگران سانديا در حال بررسي راه‌هاي جديدي براي توسعه شبكه برق‌رساني با انعطاف‌پذيري بيشتر، هزينه‌هاي كمتر و با ضريب اطمينان بيشتري از ميزان ذخيره‌سازي انرژي و كاهش مصرف انرژي هستند، استفاده از چنين باتري‌هايي بسيار مقرون به صرفه خواهد بود.
همچنين اين باتري مي‌تواند به صورت تركيبي و در مقياسي بزرگ با ديگر منابع تامين انرژي‌هاي تجديدپذير مانند انرژي خورشيدي و بادي به شبكه برق‌رساني كمك كند.
آنتوني مدينه، يكي از پژوهشگران اين برنامه تحقيقاتي در سانديا مي‌گويد: جهان امروزه به پيشرفتهاي قابل‌توجهي در زمينه ارتقاي فناوري‌هاي منابع ذخاير انرژي و باتري‌ها از منابع تجديدپذير به عنوان جايگزيني با منابع انرژي با پايه كربني دست يافته است.
وي مي‌افزايد: اين باتري جديد با عنوان MetILs كه داراي فرمول شيميايي متفاوت و جديدي است تلاش مي‌كند نسل جديدي از باتري‌ها را با ارائه جايگزيني براي باتري‌هاي سرب اسيدي و باتري‌هاي ليتيومي با چگالي و بازده بالا و ظرفيت ذخيره‌سازي انرژي بيشتر معرفي كند.
در 20 سال گذشته، باتري‌هاي ليتيومي در اولويت تحقيقات افزايش ذخاير انرژي قرار داشته‌اند. اين باتري‌ها با طراحي جمع و جور و سبك وزن خود به خوبي براي تلفن‌هاي همراه، كامپيوترهاي لپ تاپ و لوازم الكترونيكي شخصي مناسب هستند، اما باتري‌هاي ليتيوم يوني گرانقيمت بوده و براي استفاده از آن در شبكه‌هاي برق‌رساني محدوديت‌هايي وجود دارد.
يكي از مزاياي اين باتري‌ها اين است كه بسرعت شارژ و تخليه مي‌شود و مواد الكتروفعال آن مي‌تواند براحتي بارها مورد استفاده قرار گيرد.
به اين ترتيب آنچه دانشمندان طراحي كرده‌اند، خانواده‌اي جديد از باتري‌هاي مبتني بر الكتروليك و شيميايي برگشت‌پذير از فلزات مايعات يوني يا نمك مايع است. اين مواد ارزان، غيرسمي و در دسترس هستند و در اين زمينه مي‌توان به فلزاتي مانند آهن، مس و منگنز اشاره كرد.
از سوي ديگر همواره اين چالش وجود داشت كه به دنبال مخلوط كردن يون‌هاي مثبت و منفي چسبندگي و مسدود شدن غشاء باتري و سطوح الكترود به وجود بيايد، اما تحقيقات جديد روي اين موضوع به استفاده از كاتيون‌هاي نامتقارن، تلاش كرده است كه اين مشكل را حل كند.
دانشمندان همواره تلاش مي‌كنند به سه عامل ويسكوزيته پايين، هدايت الكتريكي مناسب و بازده الكتروشيميايي بالا به صورت همزمان دست يابند اما اين عوامل هميشه به هم وابسته نيستند و هميشه با همديگر به دست نمي‌آ‌يند. هيجان داشتن اين سه عامل به صورت همزمان، مثل پيدا كردن گنج، اما بدون نقشه است. اما دانشمندان معتقدند در حال ايجاد نقشه‌اي براي پيدا كردن اين گنج هستند و براي ديدن نتيجه تحقيقاتشان بسيار هيجان‌زده و مشتاق هستند.
به هر حال، ظهور نسل جديد باتري‌ها مي‌تواند افق‌هاي روشني را پيش‌روي صنايع مختلف ترسيم كند؛ چرا كه استفاده از موتور‌هاي برقي كه با باتري‌هاي قابل شارژ به عنوان منبع انرژي استفاده مي‌كند، بسيار به صرفه‌تر و پاك‌تر از استفاده از موتور‌هاي ديزل در تجهيزات صنعتي است و اين يعني كاهش چشمگير آلاينده‌هاي كربني و كمتر شدن مصرف سوخت‌هاي فسيلي در صنعت و حمل و نقل و مهم‌تر از همه، افزايش امكان ساخت خودرو‌هاي برقي پيشرفتهاي كه مي‌تواند هزاران كيلومتر را فقط با يك بار شارژ كردن باتري‌هاي جديد طي كند.
Energy Daily - مترجم: حميده‌سادات هاشمي