انقلابی در ذخیره‌سازی انرژی با باتری‌های لیتیوم-سولفور

باتری‌های لیتیوم-سولفور به‌عنوان نسل جدیدی از فناوری‌های ذخیره‌سازی انرژی مطرح شده‌اند که می‌توانند تحولی اساسی در دستگاه‌های الکترونیکی و خودروهای الکتریکی ایجاد کنند.

به گزارش lastech و به نقل از اسلش‌گیر، این باتری‌ها در مقایسه با باتری‌های لیتیوم-یون کنونی چگالی انرژی بالاتری در اختیار قرار می‌دهند و از مواد اولیه فراوان‌تری مانند سولفور (گوگرد) استفاده می‌کنند که به‌طور طبیعی به وفور در دسترس است و به این ترتیب هزینه‌های تولید را کاهش می‌دهد.

یکی از چالش‌های اصلی در توسعه باتری‌های لیتیوم-سولفور، مسئله‌ انحلال و انتشار پلی‌سولفیدهای لیتیوم است که در طول فرآیند شارژ و دشارژ تولید می‌شوند و منجر به کاهش عمر باتری می‌گردند.

برای مقابله با این مشکل، محققان مؤسسه تحقیقات الکتروتکنولوژی کره (KERI) و شورای ملی تحقیقات علوم و فناوری، ماده‌ای به نام نانولوله‌های کربنی تک‌جداره (CNT) ساخته‌اند که با تثبیت کاتد و کاهش اتلاف گوگرد این مشکل را برطرف می‌کند. محققان متعاقباً توانستند نمونه اولیه باتری لیتیوم سولفور نوع کیسه‌ای با باتری 1000 میلی آمپر ساعتی، تقریباً یک پنجم باتری معمولی گوشی‌های هوشمند، اما با چگالی انرژی بسیار بالاتر، بسازند.
 

در پژوهشی دیگر، تیمی بین‌المللی موفق به توسعه‌ باتری لیتیوم-سولفوری شده است که می‌تواند پس از ۲۵۰۰۰ چرخه‌ شارژ، ۸۰٪ از ظرفیت خود را حفظ کند. این بدان معناست که در صورت استفاده‌ روزانه، این باتری‌ها می‌توانند تا ۶۸ سال دوام بیاورند، در حالی که باتری‌های لیتیوم-یون کنونی پس از حدود ۵۰۰ چرخه به ۸۰٪ ظرفیت می‌رسند و نیاز به تعویض پیدا می‌کنند.

علاوه بر این، باتری‌های لیتیوم-سولفور به دلیل استفاده از گوگرد که به‌وفور در طبیعت یافت می‌شود، مزایای زیست‌محیطی قابل‌توجهی دارند. در مقابل، لیتیوم کمیاب‌تر است و استخراج آن با مخاطرات زیست‌محیطی و نگرانی‌های اخلاقی همراه است.

با توجه به این پیشرفت‌ها، باتری‌های لیتیوم-سولفور پتانسیل بالایی برای تغییر اساسی در صنعت ذخیره‌سازی انرژی دارند و می‌توانند در آینده‌ای نزدیک در دستگاه‌های الکترونیکی و خودروهای الکتریکی مورد استفاده قرار گیرند.