تحقیقات جدیدی توسط یک تیم تحقیقاتی در کالیفرنیا آمریکا انجام شد و آزمایشاتی در مورد نحوه‌ی استفاده از باتری‌های لیتیوم یونی در دستگاه‌های الکترونیکی و اتومبیل‌های الکتریکی انجام گرفت تا به چگونگی افزایش طول عمر مفید این باتری‌ها دست یابند. در ادامه با ترنجی همراه باشید.
نتایج و روند کار در روز یکشنبه، در مجله‌ی Nature Materials منتشر شد، یکی از روش‌هایی که در این مجله مطرح شد این بود که باتری را به آرامی شارژ کنید تا طول عمر آن افزایش یابد، زیرا اگر یک حجم زیادی از انرژی (الکتریکی) در یک مدت کوتاهی از بین برود باعث آسیب رسیدن به باتری خواهد شد.
ویلیام چو (William Chueh)، یکی از نویسندگان این مقاله و محققین در موسسه‌ی علوم و تحقیقات دانشگاه استنفورد، طی یک مصاحبه‌ی خبری گفت: “ما همیشه یک باتری را به عنوان یک قطعه (تک) در نظر می‌گیریم، در حالی که در داخل باتری گوشی‌های آیفون چند تریلیون ذره وجود دارد.”
او در ادامه افزود: ” ما به عنوان یک جامعه‌ی علمی، رفتار کلی یک باتری را در یک سطح کلان بررسی کردیم، اما تحقیقات ما به تک‌تک ذرات نگاه می‌کند تا بتوانند یک روش برای نحوه‌ی کار کردن با باتری ارائه دهند.”
ویلیام چو و تیم تحقیقاتی آن، از یک شتاب‌دهنده‌ی ذرات در آزمایشگاه شتاب‌دهنده‌های SLAC وابسته به وزارت انرژی در پارک Menlo استفاده کردند تا چگونگی رفتار نانو ذرات یک باتری را در زمان شارژشدن و تخلیه شارژ آن، بررسی نمایند. تاکنون اولین بار است که این جزئیات مشاهده و ثبت می‌گردد.
این مشاهدات نشان داد، به جای اینکه یک جریان الکتریکی به طور مساوی در میان ذرات توزیع گردد به طوری‌که تمامی ذرات به تدریج شارژ شوند، در هربار شارژ، در واقع یک ذره یا گروه‌های کوچکی از ذرات در یک مدت کوتاه انرژی جذب می‌کنند و سپس به یک سمت دیگر حرکت می‌نمایند. درواقع ذرات دائم در حال حرکت هستند. باتری‌ها به طور ذاتی به طریق ذره به ذره با قابلیت شارژ سریع، شارژ می‌شوند و این موضوعی است که محققان را شگفت زده کرد زیرا شارژ سریع نیز به باتری آسیب رساند!.
چو در سخنان خود گفت: “در طی این 10 الی 20سال گذشته، همیشه گفته‌ایم که باتری را به آرامی شارژ کنید، به طوری که حرارت باتری زیاد نشود، در این صورت طول عمر باتری شما افزایش می‌یابد اما در طی این تحقیقات دریافتیم که این موضوع آنچنان هم صحیح نیست!”.
محققان با استفاده از دانش جدید، چندین راه برای شارژ یکسان باتری‌ها پیشنهاد دادند، راه‌هایی که با عملی کردن آن‌ها می‌توانید عمر باتری لیتیوم یونی را تا حدود 10 سال افزایش دهید. شارژ یکنواخت (سریع یا آرام)، سبب کاهش حرارت بخشی می‌شود که باعث کاهش طول عمر باتری می‌گردد.
همچنین محققین راه‌هایی را برای فعال کردن شارژ سریع و تخلیه‌ی شارژ در نظر گرفته‌اند که در عین حال سبب آسیب رسیدن به باتری نمی‌شود.
این تحقیقات می‌تواند برای خودروهای الکتریکی که به شارژ زیادی احتیاج دارند (بیشتر از چندین ساعت)،سودمند باشد. اگر مدت زمان شارژ این خودروها کاهش یابد، دیگر رانندگان در طول سفرهای طولانی مجبور نیستند که برای شارژ اتومبیل خود مدت زمان زیادی را در مسیر توقف نمایند و در یک شبکه‌ی برق‌رسانی، فضای ذخیره‌سازی باتری‌ها در برخورد با افزایش مصرف ناگهانی الکتریسیته (افزایش تقاضا) می‌تواند بهتر عمل نماید.
در ابتدا، تیم تحقیقاتی به تجربیات بیشتری در این زمینه احتیاج دارند. بخصوص آن‌ها در این مورد در تلاش هستند که هزاران بار چرخه‌ی تخلیه و شارژ الکترودهای باتری را در استفاده‌ی معمول، آزمایش کرده و عملکرد آن‌ها را بررسی کنند. در حال حاضر نیز مذاکرات با شرکت‌های فعال در عرصه‌ی الکترونیک و صنایع خودروسازی آغاز شده است.
این تیم شامل اعضای موسسه‌ی فناوری ماساچوست آمریکا، آزمایشگاه ملی سندیا (Sandia)، موسسه‌ی فوق پیشرفته‌ی سامسونگ آمریکا و آزمایشگاه ملی لارنس برکلی (Lawrence Berkeley) می‌باشد.
آیا تاکنون در تجربه‌ی استفاده از باتری‌های لیتیوم یونی، به مسئله‌ی آسیب باتری و کاهش طول عمر آن‌ها برخورد کرده‌اید؟ چه روش‌هایی برای برطرف کردن این مسئله به شما پیشنهاد شده است؟
از فست شارژ استفاده کنید لذتشو ببرید من که یه گوشی بیش از یک سال نگه نمیدارم تو این مدت خیری وسواس نشون نمیدم مگه تو یکسال چقدر باتری ظرفیت اولیشو از دست میده
من از هر گوشی دو سال استفاده میکنم معمولا. اینطوری تغییرات و بیشتر احساس میکنم.
تو دوسال هم نباید تغییرات محسوس باشه
من نمی‌ذارم شارژ باتری موبایلم زیر ۴۰درصد و بالای ۸۰ درصد بره.
اطرافیانم این موضوعو رعایت نمی کنند.
ولی واقعیت اینه که نتیجه نهایی برای همه یکسانه.