ایتنا - پژوهشگران چینی موفق به ساخت باتری جدیدی مبتنی بر آب شده‌اند که ادعا می‌شود نسبت به باتری‌های لیتیوم یونی سنتی، بسیار ایمن‌تر و دارای چگالی انرژی تا دو برابر بیشتر است.

این دستاورد می‌تواند انقلابی در صنعت خودروهای الکتریکی و سایر کاربردهای نیازمند باتری‌های پرظرفیت ایجاد کند.

تیم تحقیقاتی به سرپرستی پروفسور لی چیانفنگ از موسسه فیزیک شیمی دالیان چین، باتری آبی با چگالی بالا را بر پایه انتقال چند الکترونی هالوژن‌ها همچون برم و ید ساخته‌اند.

در آزمایش‌ها، این باتری به ظرفیت ویژه بیش از ۸۴۰ آمپر ساعت بر لیتر و چگالی انرژی تا ۱۲۰۰ وات ساعت بر لیتر دست یافته است.

برای افزایش چگالی انرژی، محققان از مخلوط هالوژن‌های محلول یدید و برمید به عنوان الکترولیت استفاده کرده‌اند. این امر واکنش انتقال چندالکترونی را امکان‌پذیر ساخته و یون‌های یدید را به عنصر ید و سپس به یون یدات تبدیل می‌کند. یون یدات در فرایند شارژ در سمت مثبت باتری اکسید شده و در فرایند تخلیه به یدید کاهش می‌یابد.

وجود برمید در الکترولیت نیز باعث تولید برمید ید قطبی در طول شارژ می‌شود که واکنش با آب را برای تشکیل یدات تسهیل می‌کند. در طول تخلیه نیز یدات نه تنها برمید را به برم اکسید می‌کند بلکه در واکنش الکتروشیمیایی تخلیه هم شرکت دارد. این فرایند، عملکرد واکنش را بهینه کرده و جنبش و برگشت‌پذیری آن را بهبود می‌بخشد.

براساس یافته‌های این مطالعه که در مجله Nature Energy منتشر شده، در صورت اضافه کردن یک صفحه فلزی به کاتد این باتری، چگالی انرژی آن می‌تواند به ۱۲۰۰ وات ساعت بر لیتر برسد.

هنگامی که این الکترولیت با آند وانادیوم ترکیب شد، عمر چرخه باتری تا ۱۰۰۰ چرخه افزایش یافت که پایداری قابل توجهی را نشان می‌دهد.

سازندگان این باتری آبی ادعا می‌کنند که چگالی انرژی آن حتی از برخی الکترودهای جامد نیز فراتر رفته و از نظر هزینه نیز با باتری‌های لیتیومی سنتی قابل مقایسه است. آنها معتقدند این فناوری می‌تواند گزینه‌ای توسعه‌پذیر برای ذخیره انرژی در مقیاس شبکه و حتی خودروهای الکتریکی باشد.

این دستاورد که به گفته محققان امکان توسعه باتری‌های آبی با چگالی انرژی بالا را به اثبات می‌رساند، می‌تواند گامی مهم در جهت افزایش ایمنی و کارایی باتری‌های آینده باشد و کاربردهای گوناگونی در صنایع مختلف داشته باشد.