مطالعه‌ای تازه که در ژورنال Nature Materials منتشر شده، توضیح داده است که الکترولیت‌های محلی بسیار غلیظ می‌توانند قطعه گمشده‌ای باشند که کاملاً راه را برای طراحی باتری‌هایی با ماندگاری بیشتر باز می‌کند.

کلید باتری‌های بادوام ممکن است در درک نحوه از بین بردن کثیفی توسط صابون باشد، زیرا ساختار‌های کوچکی به نام میسل را تشکیل می‌دهد که به عنوان پلی بین آب و چیزی که با پیچاندن آن در ساختار‌های کوچک تمیز می‌شود، عمل می‌کند.

دانشمندان دانشگاه براون گفتند که فرآیند مشابهی در الکترولیت‌های بسیار غلیظ رخ می‌دهد که به عنوان یکی از امیدوارکننده‌ترین مواد برای طراحی باتری توصیف می‌شود.

الکترولیت‌ها در فرآیند ذخیره سازی انرژی ضروری هستند، زیرا اجازه می‌دهند بار الکتریکی از بین دو سر باتری عبور کند. این باعث واکنش شیمیایی لازم برای تبدیل انرژی شیمیایی ذخیره شده به الکتریسیته می‌شود.

باتری‌های ساخته شده از فلز لیتیوم ظرفیت ذخیره انرژی بیشتری نسبت به باتری‌های لیتیوم یون فعلی دارند.

اما محققان توضیح داده اند که الکترولیت‌هایی که معمولاً برای تامین انرژی باتری‌های لیتیوم یونی استفاده می‌شوند، این کار را در باتری‌های فلزی انجام نمی‌دهند.

یو چی از دانشگاه براون، یکی از نویسندگان این مطالعه، گفت: ما می‌خواهیم چگالی انرژی باتری‌ها را بهبود بخشیده و افزایش دهیم، به این معنی که آن‌ها چقدر انرژی در هر چرخه ذخیره می‌کنند و باتری چند چرخه دوام می‌آورد.

الکترولیت‌های باتری لیتیوم یونی از نمک حل شده با غلظت پایین ساخته می‌شوند. با این حال، نوع جدید الکترولیت از مخلوط کردن غلظت‌های بالای نمک در یک حلال با مایع دیگری به نام رقیق کننده ایجاد می‌شود.

دانشمندان می‌گویند که این باعث می‌شود الکترولیت جریان بهتری داشته باشد، بنابراین می‌توان انرژی باتری را حفظ کرد. آن‌ها همچنین دریافتند که الکترولیت مانند صابون عمل می‌کند.

بن لی، یکی از نویسندگان این مطالعه، از آزمایشگاه ملی اوک ریج، گفت: این مقاله یک نظریه واحد در مورد اینکه چرا این الکترولیت بهتر کار می‌کند، ارائه می‌دهد؛ به گونه‌ای که ساختار‌های تشکیل دهنده این الکترولیت‌ها مانند صابون عمل می‌کنند.

در طول آزمایشات، این نوع الکترولیت نتایج امیدوارکننده‌ای را نشان داده است، اما نحوه عملکرد آن هنوز مبهم باقی مانده است. این وضعیت محدودیتی را برای تأثیرگذاری و چگونگی توسعه بیشتر آن ایجاد کرده است.

با این حال، درک جدید به دانشمندان کمک کرده است تا غلظت‌های صحیح مورد نیاز برای دستیابی به واکنش‌های باتری بهینه را ایجاد کنند.

تیم تحقیقاتی اعلام کرد که این درک جدید می‌تواند به افزایش عمر باتری‌های فلزی لیتیوم کمک کند.

منبع: ایندیپندنت