بهبود شارژدهی باتری با استفاده از هیدروژن در الکترودهای آن

کشف جدید توسط محققان در آزمایشگاه لاورنس لیورمور می‌تواند باعث بهبود چشم‌گیر عملکرد باتری‌های لیتیوم یونی شود. باتری‌هایی که بیشتر در گوشی‌های هوشمند، ساعت‌های هوشمند، دوربین‌های دیجیتال و سیستم‌های گرمایش خانگی کاربرد دارند.

باتری‌ها دارای الکترودهای دارای بار منفی و مثبت هستند و در حین کار یا شارژ کردن باتری، الکترون بین این دو الکترود جریان می‌یابد. در باتری‌های لیتیوم یونی پیوند بین یون‌های لیتیوم و مواد تشکیل دهنده‌ی الکترود، در عملکرد باتری نقشی تعیین کننده دارند.

محققان در آزمایشگاه ملی لاورنس لیورمور در بررسی که بر روی الکترودهای گرافن داشتند، دریافتند که حضور هیدروژن می‌تواند با تغییراتی که در گرافن ایجاد می‌کند، نقش موثری در عملکرد باتری داشته باشد. وجود هیدروژن باعث ایجاد شکاف‌های ریز بر روی الکترود شده و در نتیجه باعث می‌شود تا الکترود و یون لیتیوم ارتباط بهتری با یکدیگر برقرار کنند. با استفاده از این تکنیک، سرعت شارژ ۴۰ درصد بیشتر شده است.

موریس ونگ از مهندسانی که بر روی این موضوع کار می‌کرده می‌گوید این فناوری تا رسیدن به مرحله‌ی تجاری به زمان نیاز دارد؛ اما به هر حال آن‌ها توانسته‌اند سرعت شارژ و عملکرد باتری‌های لیتیوم یونی را بهبود ببخشند.

هر چند او بیان کرد که با فناوری جدید طول عمر باتری نیز بهتر شده است، اما از بیان مقدار دقیق این پیشرفت سرباز زد و آن را مقداری بین ۱۰ تا ۴۰ درصد دانست.

باتری‌ها یکی از بزرگ‌ترین کانون توجهات مراکز تحقیقاتی هستند؛ چرا که این منابع انرژی نقشی اساسی در زندگی روزمره‌ی ما ایفا می‌کنند. عمر باتری به همان اندازه که عملکرد تراشه‌ی مورد استفاده مهم است، اهمیت دارد؛ اما فناوری آن در طی سال‌های گذشته با سرعت کمتری رشد داشته است.

باتری‌های لیتیوم یونی در خودروهای الکتریکی نیز کاربرد دارند. جایی که مقدار شارژدهی و زمان شارژ آن بسیار مهم است و به این دلیل هرگونه پیشرفت در فناوری باتری‌ها می‌تواند خبری خوب برای این صنعت نیز باشد.