باتری‌های بدون کبالت برق خودروهای آینده را تامین می‌کنند
محققان موسسه «ام آی تی» یک ماده برای باتری طراحی کرده‌اند که می تواند راه پایدارتری برای تامین برق خودروها ارائه کند؛ این باتری جدید لیتیوم-یونی شامل یک کاتد مبتنی بر مواد ارگانیک بجای کبالت یا نیکل (فلز دیگری که اغلب در باتری‌های لیتیوم-یونی به کار می‌رود) است.
به گزارش گروه علم و آموزش ایرنا از «فیز»، بسیاری از خودروهای برقی از باتری‌های حاوی کبالت استفاده می‌کنند ؛ فلزی که هزینه‌های مالی و زیست‌محیطی و اجتماعی بالایی دارد.
اکنون محققان در یک مطالعه جدید نشان دادند این ماده جدید که قابل تولید با هزینه بسیار کمتری نسبت به باتری‌های حاوی کبالت است، می‌تواند با همان نرخ باتری‌های کبالتی برق تامین کند. این باتری جدید همچنین ظرفیت ذخیره‌سازی مشابهی دارد ضمن اینکه با سرعت بیشتری نسبت به باتری‌های کبالتی شارژ می شود.
«میرچیا دینکا» استاد انرژی در موسسه ام آی تی می‌گوید: فکر می‌کنم این ماده می‌تواند تاثیر زیادی داشته باشد؛ زیرا خیلی خوب کار می‌کند. این ماده همین الان هم با فناوری‌های موجود رقابت می‌کند و می‌تواند موجب صرفه‌جویی زیادی در هزینه‌ها و کاهش مشکلات زیست محیطی مرتبط با استخراج فلزات برای تولید باتری‌های موجود شود.
بسیاری از خودروهای برقی با باتری‌های لیتیوم-یونی تامین نیرو می شوند. در بسیاری از باتری‌های لیتیوم- یونی، بخش کاتد باتری حاوی کبالت است. کبالت فلزی است که پایداری و چگالی انرژی بالایی ایجاد می کند، اما جوانب منفی مهمی دارد. این یک فلز کمیاب است و قیمت آن می تواند نوسان زیادی داشته باشد و بخش زیادی از کبالت در کشورهای بی ثبات سیاسی است. از این رو تحقیقات زیادی برای تولید یک ماده جایگزین برای ساخت باتری انجام شده است.
در حدود ۶ سال پیش آزمایشگاه «دینکا» کار روی یک پروژه با هدف توسعه و ساخت یک باتری ارگانیک قابل استفاده در خودروهای برقی را شروع کرد. آنها در حال کار روی مواد متخلخل نیمی ارگانیک و نیمی غیرارگانیک، متوجه شدند یک ماده ارگانیک که ساخته اند به نظر می رسد یک رسانای قوی است.
این ماده متشکل از لایه‌های زیادی از TAQ یا bis-tetraaminobenzoquinone است که یک مولکول ارگانیک کوچک با سه حلقه ۶ پهلوی ذوب شده (fused ) است. این لایه‌ها قابل امتداد به سمت بیرون در هر مسیری هستند که یک ساختار شبیه گرافیت ایجاد می کنند.
آزمایش ها روی این ماده نشان داد که رسانایی و ظرفیت ذخیره سازی آن با باتری‌های سنتی در بر دارنده کبالت قابل مقایسه است و همچنین امکان شارژ سریعتر آن وجود دارد. محققان به منظور افزایش پایداری این ماده ارگانیک ، موادی مانند سلولز یا لاستیک به آن اضافه کردند. آزمایشگاه دینکا قصد دارد به توسعه و ساخت مواد جایگزین برای باتری ادامه دهد.
