## باتری ساختاری: آینده ای سبک و قدرتمند برای وسایل الکترونیکی
دانشمندان دانشگاه چالمرز سوئد، با نوآوری در زمینه ذخیره سازی انرژی، باتری ساختاری را معرفی کرده اند که انقلابی در دنیای باتری ها به وجود خواهد آورد. این تکنولوژی نوظهور، راهی جدید برای ذخیره سازی انرژی در ساختارهای فیزیکی می گشاید که می تواند وزن لپ تاپ ها را تا نصف کاهش دهد، موبایل ها را به نازکی یک کارت اعتباری تبدیل کند و برد خودروهای برقی را تا 70 درصد افزایش دهد.
ریچا چاوداری، سرپرست این تیم تحقیقاتی، در این زمینه می گوید: “ما موفق شدیم باتری ای از جنس کامپوزیت فیبر کربن بسازیم که به اندازه آلومینیوم محکم است و چگالی انرژی آن به حدی بالاست که قابل استفاده در صنایع مختلف می باشد.”
دانشگاه چالمرز سالهاست که در زمینه باتری های ساختاری، با همکاری موسسه سلطنتی فناوری KTH، پیشرو بوده است. کشف تیم تحقیقاتی در سال 2018 که فیبر کربن می تواند به عنوان الکترود در باتری های لیتیوم یونی، انرژی ذخیره کند، توجه جهانیان را به خود جلب کرد و این نوآوری در لیست ده نوآوری برتر نشریه Physics World قرار گرفت.
این تیم اکنون موفق به افزایش همزمان استحکام و چگالی انرژی باتری شده است. اگرچه ظرفیت انرژی آن، با 30 Wh/kg، هنوز از باتری های متداول کمتر است، اما ساختار سبک وزن، با کاهش انرژی مورد نیاز برای به حرکت درآوردن خودروها، این نقص را جبران می کند. لایف آسپ، سرپرست تیم تحقیقاتی، می گوید: “خودروهای برقی با استفاده از این باتری های ساختاری، می توانند تا 70 درصد بیشتر از خودروهای امروزی مسافت طی کنند.”
آسپ همچنین به مقاومت بالای مواد به کار رفته در این باتری اشاره می کند که می توانند مانند آلومینیوم بار سنگین تحمل کنند اما وزن بسیار کمتری دارند. او می افزاید: “از نظر خواص چند منظوره، این باتری دو برابر بهتر از مدل قبلی آن است و در واقع بهترین باتری ساخته شده در جهان تاکنون است.”
این تحقیق، علاقه صنعت، به ویژه صنایع خودروسازی و هوا فضا، را به خود جلب کرده است. شرکت جدید Sinonus AB، که توسط Chalmers Venture تاسیس شده است، قصد دارد این فناوری را تجاری سازی کند. با این حال، برای شروع تولید انبوه، نیاز به انجام کارهای مهندسی بیشتری است.
آسپ می گوید: “ممکن است اولین محصولات این تکنولوژی، موبایل های به نازکی کارت اعتباری و لپ تاپ های بسیار سبک باشند.” او ادامه می دهد: “اما این فناوری می تواند در اجزای خودروها یا هواپیماها نیز کاربرد داشته باشد.”
این تحقیق که با عنوان “معرفی باتری ساختاری چند منظوره فیبر کربن” منتشر شده است، توسط ریچا چاوداری، جوهانا زو، ژنیوان شیا و لایف آسپ به صورت مشترک انجام شده است. طراحی این باتری، که از فیبر کربن چند منظوره به عنوان تقویت کننده و جمع کننده جریان استفاده می کند، نیاز به فلزات سنگین مانند کبالت را از بین می برد و وزن آن را کاهش داده و به پایداری آن کمک می کند.