باتری‌های لیتیومی IBM

نسل جدید باتری‌های لیتیومی IBM با استفاده از هوا شارژ می‌شوند...

متخصصان بزرگ شرکت IBM موفق شدند نخستین باتری تنفسی جهان را تولید کنند. این باتری قادر است با یک بار شارژ، انرژی لازم برای خودروهای برقی را تا مسافت 500 مایل در خود ذخیره نماید. این باتری سبک وزن و با چگالی بالا بوده و می تواند با استفاده از گاز‌های موجود در هوا، شارژ شود. اما این باتری عجیب و غریب چگونه کار می کند؟پروژه باتری‌های تنفسی IBM با هدف ایجاد باتری های مناسب خودروهای الکتریکی در سال 2009 آغاز به کار کرد.

برای اطلاع از پیچیدگی عملکرد این باتری، به تصویر ابتدای مقاله دقت کنید. باتری لیتیومی-تنفسی IBM پس از جذب اکسیژن هوا آن را با عناصر لیتیوم ترکیب کرده و پروکسید لیتیوم و انرژی الکتریکی می سازد. هر زمانی که این باتری شارژ می‌شود، اکسیژن از آن خارج می گردد. به همین خاطر است که به آن باتری تنفسی اطلاق می شود.

از آنجا که اکسیژن مورد نیاز این باتری از هوا قابل جذب است، وزن آن نیز سبک‌تر از سایر باتری‌های مشابه می‌باشد. از سوی دیگر، با وجودی که از دهه 70 میلادی بحث و گفتگو بر سر باتری‌های لیتیومی بالا گرفته است،واضح است که اکنون با استفاده از گرافین و نانو لوله‌های کربنی، فن آوری لازم برای ساخت چنین باتری‌هایی را در اختیار داریم.

این باتری ها دارای چگالی بالایی می باشند و نسبت به انواع مشابه وزن کمتری هم دارند. اکسیژن مورد نیاز این باتری ها از هوا تامین می شود. بنابراین نیازی به ذخیره وجود ندارد. فرآیند الکتروشیمیایی این باتری با ترکیب اکسیژن هوا با یونهای لیتیوم و تشکیل پراکسید لیتیوم و الکترون آزاد انجام می پذیرد. در هنگام شارژ مجدد، عکس این فرآیند اتفاق افتاده و اکسیژن به هوا پس داده می شود. بنابراین در هنگام شارژ باتری می توانید کنار خودروی خود ایستاده و نفس عمیق بکشید.

علاوه بر این، نباید از یاد ببریم که باتری‌های لیتیومی تنفسی در مقایسه با باتری های Li-ion یا Lithium-ion حجم بالاتری از انرژی را در خود ذخیره می‌نمایند. پس می‌توانند جایگزین بهتری برای سوخت های فسیلی به حساب آیند. این باتری‌ها دارای حجم انرژی ماکسیمم معادل 12 کیلو وات بر کیلوگرم هستند که تقریباً 15 برابر باتری‌های Lithium-ion انرژی را در خود جای می دهند.

سئوالی که اکنون مطرح است آنکه باتری های لیتیومی-تنفسی می توانند جایگزین بنزین شوند؟ شاید در آینده نزدیک پاسخ مان آری باشد اما اکنون نه خیر!