นักวิทย์ พัฒนา แบตเตอรี่ ที่สามารถชาร์จเร็วได้ภายในไม่กี่วินาที
นักวิจัยของ KAIST ได้พัฒนา แบตเตอรี่ โซเดียมไอออนไฮบริดที่ก้าวล้ำซึ่งมีกำลังและความหนาแน่นของ พลังงานสูงซึ่งมีแนวโน้มว่าจะมีการชาร์จอย่างรวดเร็ว สำหรับการใช้งานในยานพาหนะไฟฟ้าและเทคโนโลยีขั้นสูงอื่นๆ โซเดียม (Na) ซึ่งมีปริมาณมากกว่าลิเธียม (Li) มากกว่า 500 เท่า เมื่อเร็ว ๆ นี้ได้รับความสนใจอย่างมากจากการใช้ศักยภาพในเทคโนโลยีแบตเตอรี่โซเดียมไอออน
อย่างไรก็ตาม แบตเตอรี่โซเดียมไอออนที่มีอยู่ต้องเผชิญกับข้อจำกัดพื้นฐานรวมถึงกำลังไฟฟ้าที่ลดลง คุณสมบัติการจัดเก็บที่จำกัดและเวลาในการชาร์จที่นานขึ้นซึ่งจำเป็นต้องมีการพัฒนาวัสดุกักเก็บพลังงานรุ่นต่อไป เมื่อวันที่ 11 เมษายน KAIST (นำโดยประธาน Kwang Hyung Lee)
ประกาศว่าทีมวิจัยที่นำโดยศาสตราจารย์ Jeung Ku Kang จากภาควิชาวัสดุศาสตร์และวิศวกรรมศาสตร์
ได้พัฒนาแบตเตอรี่โซเดียมไอออนไฮบริดพลังงานสูงและกำลังสูงที่มีความสามารถของการชาร์จอย่างรวดเร็วระบบจัดเก็บพลังงานไฮบริดที่เป็นนวัตกรรมใหม่ผสมผสานวัสดุแอโนดที่มักใช้ในแบตเตอรี่เข้ากับแคโทดที่เหมาะสำหรับซุปเปอร์คาปาซิเตอร์การผสมผสานนี้ช่วยให้อุปกรณ์มีความจุสูงและอัตราการคายประจุที่รวดเร็วทำให้อุปกรณ์นี้เป็นทางเลือกแห่งอนาคตแทนแบตเตอรี่ลิเธียมไอออน
การจัดการกับความท้าทายทางเทคโนโลยี อย่างไรก็ตามการพัฒนาแบตเตอรี่ไฮบริดที่มีพลังงานสูงและมีความหนาแน่นของพลังงานสูงจำเป็น
ต้องได้รับการปรับปรุงอัตราการเก็บพลังงานที่ช้าของแอโนดประเภทแบตเตอรี่ตลอดจนการปรับปรุงความจุที่ค่อนข้างต่ำของวัสดุแคโทดประเภทซุปเปอร์คาปาซิเตอร์
ด้วยเหตุนี้ ทีมของศาสตราจารย์คังจึงใช้กรอบโครงสร้างโลหะ-ออร์แกนิกที่แตกต่างกันสองแบบเพื่อการสังเคราะห์แบตเตอรี่ไฮบริดที่เหมาะสมที่สุดแนวทางนี้นำไปสู่การพัฒนาวัสดุแอโนดที่มีจลนพลศาสตร์ที่ดีขึ้นผ่านการรวมวัสดุออกฤทธิ์ละเอียดไว้ในคาร์บอนที่มีรูพรุนซึ่งได้มาจากโครงข่ายโลหะและอินทรีย์ นอกจากนี้ วัสดุแคโทดความจุสูงยังถูกสังเคราะห์ขึ้น และการรวมกันของวัสดุแคโทดและแอโนดทำให้เกิดการพัฒนาระบบกักเก็บโซเดียม-ไอออน
ซึ่งช่วยปรับสมดุลให้เหมาะสมและลดความแตกต่างในอัตราการจัดเก็บพลังงานระหว่างอิเล็กโทรดประสิทธิภาพและการใช้งานที่เป็นไปได้เซลล์ที่ประกอบขึ้นประกอบด้วยแอโนดและแคโทดที่พัฒนาขึ้นใหม่ก่อให้เกิดอุปกรณ์กักเก็บพลังงานโซเดียมไอออนลูกผสมประสิทธิภาพสูง
อุปกรณ์นี้มีความหนาแน่นพลังงานสูงกว่าแบตเตอรี่ลิเธียมไอออน
และแสดงลักษณะของความหนาแน่นของพลังงานของซุปเปอร์คาปาซิเตอร์คาดว่าจะเหมาะสำหรับการใช้งานการชาร์จอย่างรวดเร็วตั้งแต่รถยนต์ไฟฟ้าไปจนถึงอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์อัจฉริยะและเทคโนโลยีการบินและอวกาศ ศาสตราจารย์คังตั้งข้อสังเกตว่าอุปกรณ์กักเก็บพลังงานโซเดียม-ไอออนแบบไฮบริด ซึ่งสามารถชาร์จได้อย่างรวดเร็วและมีความหนาแน่นของพลังงานที่ 247 Wh/kg และความหนาแน่นของพลังงานที่ 34,748 W/kg
ถือเป็นความก้าวหน้าครั้งใหม่ในการเอาชนะข้อจำกัดในปัจจุบันของระบบกักเก็บพลังงาน เขาคาดหวังการใช้งานที่กว้างขึ้นในอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ต่างๆ รวมถึงยานพาหนะไฟฟ้า
.
ที่มา : https://scitechdaily.com/scientists-develop-battery-capable-of-rapid-charging-in-just-a-few-seconds