ساخت باتری های سیال – فلزی با قدرت بسیار بالا

به گزارش پایگاه اینترنتی نیواطلس، باتری های مایع و جامد هر کدام مزایا و معایب خود را دارند اما اکنون محققان دانشگاه تگزاس ادعا می کنند که باتری جدیدی ابداع کردند که در واقع ترکیبی از هر دو باتری مایع و جامد است. این طراحی جدید اولین باتری تمام سیال – فلزی است که می تواند در دمای اتاق کار کند و ظاهرا عملکردی بهتر از باتری های لیتیوم یونی دارد.

باتری های سیال فلزی دارای الکترودهایی از فلزات مایع هستند. این باتری ها نسبت به باتری های جامد کمتر مستعد فرسوده شدن هستند زیرا در باتری های سیال فلزی دندریت ها اجزای اصلی باتری را تشکیل نمی دهند و به آنها آسیب نمی زنند، به علاوه افزایش این باتری ها ساده است و برای این کار تنها باید مایع بیشتری در تانک های بزرگتری ریخت.

اما یک عیب اساسی این باتری ها دما است، برای حفظ وضعیت سیال فلزی این باتری ها باید آنها را تا دمای دست کم ۲۴۰ درجه سانتی گراد گرم کرد؛ تجهیزات مورد نیاز برای انجام این کار باعث می شود که این باتریها سنگین و پر مصرف باشند.

در این مطالعه جدید محققان آلیاژهایی را بررسی کردند که می توانند در دماهای مفیدتر به صورت مایع باقی بمانند. آنها محور توجه خود را بر روی دو آلیاژ که خوب کار می کردند، متمرکز کردند. استفاده از یک آلیاژ سدیم- پتاسیم برای آند و یک آلیاژ گالیم-ایندیم برای کاتد.

این دو آلیاژ می توانند در دمای تنها ۲۰ درجه سانتی گراد مایع بمانند که به گفته این محققان پایین ترین دمای برای عملکرد هر باتری تمام سیال-فلزی است.

دو الکترود سیال-فلزی توسط یک الکترولیت آلی که آن هم به شکل مایع است، در مرکز از هم جدا می شوند.

محققان می گویند این باتری جدید می تواند چندین برابر سریعتر از باتری های لیتیوم یونی شارژ و دشارژ (تخلیه) شود و از انرژی و چگالی بالاتری برخوردار است.

محققان به حذف مانع دما در باتری تمام سیال- فلزی اشاره و تاکید می کنند: این باتری جدید سیال-فلزی می تواند بالقوه در لوازم الکترونیکی در هر اندازهای از ابزارهای کوچک پوشیدنی گرفته تا سیستم های ذخیره انرژی در مقیاس شبکه، استفاده شود.

این باتری می تواند تمام مزایای باتری های جامد و مایع را  از جمله انرژی بیشتر ، افزایش پایداری و انعطاف پذیری ارایه دهد و در عین حال در مصرف انرژی نیز صرفه جویی کند.