باتری های جدید برای نسل جدید خودروها

محققان باتری‌های جدیدی ساخته‌اند که برای شارژ کردن آنها، کافی است مایع الکترولیت را جایگزین کرد. مدت زمانی که طول میکشد تا این نوع باتری ها شارژ شوند به اندازه مدت زمان بنزین زدن خودروهای معمولی است. و با برق شهری نیز شارژ می شوند.
نمونه‌ای از خودروهای الکتریکی اولیه ای که در بازار مصرف می شوند ، مزایای مهمی را نمایان می کنند. این خودروها بدون صدا و پاک و نسبتا تند‌ و تیز هستند؛ ولی با پیشرفت‌هایی که در سیستم‌های قدرت و بهبود باتری‌های یون لیتیوم حاصل شد ، برد این خودروها نسبت به هر بار شار‍ژ باطری محدود است و شارژ مجدد باتری نیازمند صرف ساعت ها وقت است. این موضوع مبدأ ای شد تا مهندسین آلمانی به این فکر بیفتند که آیا می توانند باطری ای برای خودرو های الکتریکی بسازند که تنها در چند دقیقه همانند سوخت گیری خودرو های معمولی شارژ و آماده شوند.
به گزارش اکونومیست، فناوری‌ای که جینز نوئک و همکارانش در انیستیتوی فناوری‌های شیمیایی فرانهوفر آزمایش می‌کنند، به باتری فلو موسوم است. طریقه عملکرد باتری‌هایی که قابل شارژ هستند به این صورت است که در هنگام شارژ، انرژی الکتریکی را به انرژی شیمیایی و هنگام دشارژ، انرژی شیمیایی را به الکتریسیته تبدیل می‌کنند. باطری‌های متداول انرژی شیمیایی را در دو الکترود جامد ذخیره می‌کنند، در حالی‌که باتری‌های فلو این انرژی را در مایع الکترولیتی ذخیره می‌کنند که الکترود‌ها را در خود جای داده‌اند. الکترولیت در یک منبع بیرونی ذخیره شده و به داخل سلول‌های باتری پمپ می‌شود تا انرژی شیمیایی به الکتریسته تبدیل شود. زمانی که الکترولیت دشارژ می‌شود، به منبع بازگردانده می‌شود و جریانی برای شارژ مجددش اعمال می‌شود.
اما یک روش دیگر هم برای شارژ مجدد یک باطری فلو وجود دارد؛ الکترولیت دشارژ شده به خارج پمپ شود و با محلولی که در محل دیگری شارژ شده جایگزین شود. به گفته آقای نوئک، این عمل می‌تواند در یک پارکینگ خانگی در مدت زمانی حدودا برابر سوخت‌گیری یک خودروی متعارف انجام گیرد.
این دسته باطری‌ ها فعلا در کاربردهای بدون حرکت استفاده می‌شوند. باطری‌های فلو که در بازار به اسم ریدوکس شناخته می‌شوند، که در متعادل کردن شبکه توزیع نیرو و ذخیره انرژی حاصل از توربین‌های بادی یا پانل‌های خورشیدی کاربرد دارند. اصطلاح ریدوکس به پتانسیل الکتروشیمیایی بین دو الکترولیت مختلف مربوط می‌شود که به درون سلولی که با یک غشاء تقسیم شده، پمپ می‌شوند. یون‌ها با عبور از این غشاء سبب می‌شوند که یکی از محلول‌ها کاهیده و دیگری اکسیده شود و در همین حین، جریانی پدید می‌آورند که به مداری در بیرون سلول منتقل می‌شود.
یکی از پرکاربرد ترین باتری‌های موسوم به ریدوکس طی سال‌های دهه ۱۹۸۰ / ۱۳۶۰ در دانشگاه نیو‌ساوث‌ویل در استرالیا ساخته شد. برای آن نمونه در هر دو الکترولیت از وانادیوم استفاده شده است، به این دلیل که می‌تواند تحت شرایط مختلف اکسیداسیون به صورت محلول باقی بماند. به کارگیری عنصری مشترک در هر دو محلول باعث خواهد شد که مشکل آلودگی بر طرف شود، و همچنین ظرفیت ریدوکس‌های حاوی وانادیوم تنها به اندازه منبع‌های مورد استفاده برا ی ذخیره الکترولیت‌ها بستگی دارد.
ولی یک اتومبیل الکتریکی که نمی‌تواند منبع‌های بزرگی از الکترولیت‌ها را همراه خود حمل کند. در عمل یک باتری فلو از نوع ریدوکس تنها برای یک چهارم مسیری که یک باتری‌ یون لیتیوم جواب می‌دهد، توان تامین نیرو دارد. برای بعضی از خودروهای الکتریکی شهری طول این مسافت حدودا به ۲۵ کیلومتر خواهد رسید. در این موقع است که نتیجه کار محققان آلمانی خودنمایی می‌کند، چون آنها ادعا کردند که می‌توانند این مسافت را به خیلی بیشتر از این مقدار برسانند.
آنها در آزمایش‌هایشان از مواد دیگری در سلول ریدوکس استفاده می‌کنند. این مواد شامل الکترود‌هایی متشکل از وانادیوم و برومید، و آهن و کروم می‌باشد. آقای نوئک ادعا می‌کند که بر اساس نتایج حاصل از آزمایش‌ها امکان ساخت باتری ریدوکسی وجود خواهد داشت که برد خودروهای الکتریکی‌ را تا ۴ یا ۵ برابر باتری‌های فلوی هم ‌اندازه‌اش افزایش می‌دهد. این میزان برد برابر است با مسافتی که خوردو می‌تواند بر پایه یک باتری یون لیتیوم بپیماید، با این فرق که در این حالت می‌تواند از طریق شبکه برق یا تعویض الکترولیت‌ها در عرض چند دقیقه دوباره شارژ و آماده به کار شود.
محققان امیدوارند که تا حدود دو سال آینده نمونه‌ اولیه‌ای از باتری فلو برای خودروهای برقی آماده کنند.

جهت اطلاع از قیمت انواع باطری خودرو با ما تماس بگیرید