تکنولوژي باطري ها چگونه دنيا را تغيير ميدهند؟

تکنولوژي باطري ها چگونه دنيا را تغيير ميدهند؟

مي خواهيد تلفن هوشمندتان با رندر هاي سنگين گرافيکي، تنها يک شارژ در هفته نياز داشته باشد؟
مي خواهيد تنها با هزينه يک دلار، 800 کيلومتر رانندگي کنيد؟
مي خواهيد از گجت هاي پوشيدني مختلف، مانند گوگل گلس يا ساعت هاي هوشمند، هفته ها و حتي ماه ها و بدون نگراني از تمام شدن شارژشان استفاده کنيد؟

تمام اين امور، نيازمند تکنولوژي هاي پيشرفته مربوط به باتري هاست. تکنولوژي باتري ها داراي سرعت پيشرفت کمتري نسبت به ديگر تکنولوژي ها بوده است. دلايل خوبي وجود بر محدوديت هاي اساسي استفاده از باتري هاي ليتيوم-يوني وجود دارد، اما گزينه هاي جايگزين خوبي نيز براي اين نوع باتري ها وجود دارد.

نگاهي به بهترين تکنولوژي هاي باتري نوين :
باتري هاي دوال-کربن:

باتري هاي مذکور زمان زيادي براي شارژ شدن نياز دارند. حتي با آخرين و نوين ترين تکنولوژي ها معمولا چندين ساعت زمان براي شارژشان لازم است. به علاوه در حين انجام عمليات بسيار داغ مي شوند که اگر اتلاف گرما کنترل نشود، ممکن است باعث اشتعال يا حتي انفجار شود. 

هم اکنون، شرکت ژاپني به نام Power Japan Plus، راه حلي براي اين مشکلات در قالب باتري هاي دوال-کربن پيدا کرده است. اين نوع باتري، کربن ساده را جايگزين آند و کاتد -قطب هاي منفي و مثبت،‌ معمولا از جنس فلزاتي مانند ليتيوم اکسيد- باتري مي کند که معمولا بي اثر است. نتيجه اين کار باتري اي است که انرژي خيلي بيشتري را نسبت به باتري هاي قبلي ذخيره نمي کند، اما بسياري از محدوديت هاي آنها را برطرف مي کند. اين نمونه ها مي توانند تا حدود چند بار شارژ و خالي شوند.

باتري هاي ليتيوم-اير:
از بزرگ ترين شرکت هاي توسعه دهنده اين تکنولوژي، مي توان به IBM اشاره کرد. 

با استفاده از اکسيژن جَو به جاي ذخيره اکسيژن در داخل باتري، مي توان تراکم ذخيره سازي را به طور چشمگيري -حدود چند برابر بيشتر نسبت به باتري هاي ليتيومي- افزايش داد و با اين تکنولوژي، مي توان قدرت ماشين هاي برقي را با يک بار شارژ به طي هزاران کيلومتر مسافت هم نزديک کرد. نسخه اوليه ي موجود از باتري هاي مذکور، باتري هاي ليتيوم-يوني را کاملا شکست مي دهند و تراکم آن ها بسيار نزديک به چيزي است که مي توان به وسيله باتري هاي شيميايي به دست آورد. 
خودرو هاي برقي امروزي با استفاده از باتري هاي ليتيوم-يوني مي توانند تنها حدود چند مسافت را طي کنند. با توجه به اين مشکل، IBM کار بر روي پروژه ي Battery 500 را در سال براي توسعه نسل جديدي باتري ها با نام ليتيوم-اير آغاز کرد که انتظار مي رود ميزان انرژي قابل ذخيره و توليد باتري ها را به طور قابل توجهي افزايش دهد. هم اکنون، محققان IBM توانسته اند پروسه خالي و شارژ کردن شيميايي اين باتري ها را به خوبي پشت سر بگذارند. 

خازن هاي قوي گرافني:
يک روش شگفت انگيز ديگر براي بهبود عملکرد باتري ها، حذف کردن بخش «باتري» به صورت کامل است! يکي از جايگزين هاي باتري، خازن است: صفحات شارژ شده، جدا شده به وسيله مقاومت. الکتريسيته مي تواند به عنوان يک ميدان الکترواستاتيک در خازن ذخيره و سپس خالي شود. 

پس از پر و خالي شدن اين خازن هاي فوق قوي، از عمر آن ها کاسته نمي شود و قادر خواهند بود در مدت چند ثانيه شارژ شوند. نسخه هاي آزمايشي موجود نشان مي دهند نشان از تغيير نکردن توان پس از حدود چندين بار پر و خالي شدن و تراکم انرژي يي قابل مقايسه با باتري هاي مرسوم ليتيوم-يوني دارند. علم مطالعه مواد در آينده، مي تواند اين اعداد را بالاتر نيز ببرد.

اگر بخواهم چيزي را پيش بيني کنم، فکر مي کنم در آينده به جاي باتري ها خازن هاي قوي مورد استفاده قرار خواهند گرفت. با گذشتن از باتري هاي ليتيوم-يوني، تکنولوژي يي که مدت ها به استفاده از آن مشغول بوديم، تمام اين تکنولوژي ها نقش خود را ايفا خواهند کرد. اين تغيير و تحول ها ممکن است باب ميل ما، خيلي سريع نباشند اما باعث به وجود آمدن اپليکيشن ها و تکنولوژي هاي جديدي خواهند شد که دنيا را تغيير مي دهند.