แบตเตอรี่ที่ใช้ lithium เป็นส่วนประกอบทั้งหมดอาจทำให้ใช้งานโทรศัพท์ได้นานขึ้นสองเท่า

อุปกรณ์พกพาของคุณเกือบทุกชิ้นนั้นใช้แบตเตอรี่ชนิด lithium ion อยู่ และถึงแม้ว่าในขณะที่มันเป็นสิ่งที่ดีที่สุดที่คุณจะใช้ได้ก็ตาม วิศวกรรมแบบใหม่ได้ทำให้เราสามารถทำให้สร้างแบตเตอรี่ที่เป็น lithium ทั้งหมดได้แล้ว ซึ่งจะทำให้โทรศัพท์ของคุณใช้งานได้นานขึ้นกว่าเดิมสองเท่าเลยทีเดียว

แบตเตอรี่ทั้งหมดนั้นมีส่วนประกอบสามส่วน: อิเล็กโทรไลต์นี่คอยป้อนอิเล็กตรอน ขั้วไฟฟ้าบวกที่คอยปล่อยอิเล็กตรอน และขั้วไฟฟ้าลบที่คอยรับอิเล็กตรอน ซึ่งในปัจจุบันนั้น lithium ได้อยู่แค่เฉพาะในส่วนของอิเล็กโทรไลต์ก็เพราะว่าในระหว่างการชาร์จไฟนั้นอิออนของ lithium ที่ขั้วไฟฟ้าลบและบวกจะขยายตัวอย่างมาก ซึ่งจะทำให้มันสลายตัวได้

ผลลัพธ์ก็คือนักวิทยาศาสตร์ได้ประสบความล้มเหลวในการสร้างขั้วไฟฟ้าจาก lithium แม้จะรู้ดีกว่าพวกเขาสามารถเพิ่มประสิทธิภาพของมันได้สองถึงสี่เท่าตัวหากประสบความสำเร็จก็ตาม และตอนนี้ งานวิจัยที่ได้ถูกตีพิมพ์ลงในวารสาร Nature Nanotechnology โดยนักวิจัยจาก Stanford University ได้เพิ่มชั้นป้องกันที่เป็นโดมคาร์บอนครอบลงไปบนขั้วไฟฟ้าบวกที่ทำจาก lithium ซึ่งจะทำให้มันทนต่อความเสียหายได้  ด้วยชั้นป้องกันที่มีความหนาเพียงแค่ 20 นาโนเมตรนี้ ขั้วไฟฟ้า lithium จะสามารถทำงานได้ปกติและเปลี่ยนรูปเมื่อเกิดการขยายตัวขึ้นเพื่อป้องกันไม่ให้มันเสียหายได้อีกด้วย

Guangyuan Zheng ซึ่งเป็นหนึ่งในนักวิจัยได้อธิบายไว้ว่า “เราได้พบวิธีที่จะป้องกัน lithium จากปัญหาที่รุมเร้ามันมาเป็นเวลานานแล้ว ซึ่งในแง่ของการใช้งานจริงนั้น ถ้าหากเราสามารถเพิ่มความจุของแบตเตอรี่ให้เป็น 4 เท่าของที่ใช้กันอยู่ทุกวันนี้ได้ก็จะเป็นเรื่องที่น่าตื่นเต้นเป็นอย่างมาก คุณอาจจะมีโทรศัพท์มือถือที่มีอายุแบตเตอรี่เป็นสองถึงสามเท่า หรือรถยนต์ไฟฟ้าที่วิ่งได้สามร้อยไมล์และมีราคาไม่สูงด้วย”

อย่างไรก็ตาม ยังมีอุปสรรคอีกหนึ่งอย่างที่เป็นปัญหาอยู่ในตอนนี้ เพราะการที่แบตเตอรี่จะสามารถวางขายในเชิงพาณิชย์ได้นั้นจะต้องมีค่าความมีประสิทธิภาพของ coulombic ที่ 99.9% หรือสูงกว่า โดยแบตเตอรี่ที่มีขั้วไฟฟ้าทำด้วย lithium รุ่นที่ดีที่สุดที่เคยถูกสร้างขึ้นนั้นมีค่าดังกล่าวอยู่ที่ 96% และลดลงไปถึง 50% ภายในการชาร์จเพียง 100 ครั้งเท่านั้น เมื่อนำมาเปรียบเทียบกันแล้ว แบตเตอรี่จากงานวิจัยชิ้นนี้มีค่าประสิทธิภาพอยู่ที่ 99% แม้จะผ่านการชาร์จไปแล้ว 150 ครั้งก็ตาม ซึ่งก็ถือว่าเป็นความพยายามครั้งที่ดีที่สุดในการสร้างแบตเตอรี่ชนิดดังกล่าวที่มีประสิทธิภาพสูง ถึงแม้ว่ามันจะยังไม่ดีพอที่จะวางขายได้ในเร็วๆนี้ก็ตาม

 

นางสาวพิชามญชุ์ ใช้ฮวดเจริญ นักศึกษามหาวิทยาลัยราชภัฏจันทรเกษม

ใส่ความเห็น

อีเมลของคุณจะไม่แสดงให้คนอื่นเห็น ช่องที่ต้องการถูกทำเครื่องหมาย *