این باتری‌های جدید، عمر جاودان دارند!

گجت نیوز: چینی‌ها با ساخت نوعی باتری جریان آلی آبی (AOFB)، علم فناوری را متحول می‌کنند. این باتری های جدید، عمر تقریبا جاودان دارند.

محققان چینی به پیشرفت شگفت‌انگیزی در زمینه باتری‌ها دست یافته‌اند. آن‌ها نوع جدیدی از باتری‌ها را ساخته‌اند که می‌تواند صدها بار شارژ و دشارژ شود، بدون اینکه عملکرد آن به طور قابل توجهی کاهش یابد. این کشف می‌تواند تحولی عظیم در علم شیمی و صنعت انرژی ایجاد کند.

اما این باتری‌ها چه ویژگی خاصی دارند؟ این باتری‌ها از نوع «باتری‌های جریان آلی آبی» (AOFB) هستند. به عبارت ساده‌تر، آن‌ها انرژی را در مایعاتی ذخیره می‌کنند که حاوی مولکول‌های خاصی هستند. این مولکول‌ها می‌توانند الکترون‌ها را به دست و از دست بدهند و به این ترتیب انرژی را ذخیره یا آزاد کنند.

مزیت بزرگ این باتری‌ها چیست؟ یکی از مهم‌ترین مزایای این باتری‌ها، طول عمر بسیار بالای آن‌ها است. برخلاف باتری‌های لیتیوم-یونی که در گوشی‌های هوشمند و لپ‌تاپ‌ها استفاده می‌شوند، این باتری‌ها می‌توانند هزاران بار شارژ و دشارژ شوند بدون اینکه ظرفیت آن‌ها به طور قابل توجهی کاهش یابد. این ویژگی آن‌ها را برای استفاده در سیستم‌های ذخیره انرژی بزرگ مانند نیروگاه‌های خورشیدی و بادی بسیار مناسب می‌کند.

چرا این باتری ها جدید تا این حد خاص هستند؟

محققان توانسته‌اند با استفاده از مواد و طراحی جدید، پایداری این باتری‌ها را به شدت افزایش دهند. آن‌ها با ایجاد یک لایه محافظ، از تماس مستقیم مایع داخل باتری با هوا جلوگیری کرده‌اند. این کار باعث می‌شود که مولکول‌های داخل باتری کمتر تخریب شوند و عمر باتری افزایش یابد.

این باتری‌ها انرژی را در مایعاتی ذخیره می‌کنند که حاوی مولکول‌های آلی خاصی هستند. این مولکول‌ها می‌توانند الکترون‌ها را به دست و از دست بدهند، که این فرآیند را «واکنش اکسید-کاهش» می‌نامند.

یکی از مشکلات اصلی این باتری‌ها، نیاز به محافظت از گاز بی‌اثر است. این گاز از تماس هوای معمولی با مایع داخل باتری جلوگیری می‌کند، زیرا تماس با هوا می‌تواند باعث تخریب باتری شود.

محققان با استفاده از مشتقات جدید نفتالین به عنوان مولکول‌های آلی فعال در باتری‌ها، توانستند نیاز به محافظت از گاز بی‌اثر را برطرف کنند. این مشتقات نفتالین در هوا پایدار هستند و می‌توانند به عنوان کاتولیت در باتری‌های AOFB استفاده شوند.

باتری‌های ساخته شده با استفاده از مشتقات نفتالین، عملکرد پایدار و قابل اعتماد را برای بیش از ۸۰۰ چرخه شارژ و دشارژ نشان داده‌اند. حتی در معرض جریان هوای مداوم، این باتری‌ها بدون کاهش ظرفیت و راندمان، به مدت بیش از ۶۰۰ چرخه به خوبی کار کرده‌اند.

محققان همچنین یک سیستم باتری در مقیاس پایلوت بر اساس این فناوری ایجاد کرده‌اند. این سیستم ظرفیت حدود ۳۳۰ آمپر ساعت دارد و پس از ۲۷۰ چرخه، ۹۹.۹۵% ظرفیت خود را حفظ کرده است.

این نتایج بسیار امیدوارکننده هستند و ممکن است منجر به نوآوری‌های جدید در زمینه ذخیره انرژی از منابع تجدیدپذیر شوند. پروفسور لی در بیانیه‌ای اظهار داشت که این مطالعه انتظار می‌رود زمینه جدیدی را در طراحی مولکول‌های پایدار در هوا برای ذخیره انرژی الکتروشیمیایی پایدار و هوایی باز کند.