ساخت باتری‌ای که در چند ثانیه شارژ می‌شود

محققان دانشکده مهندسی و علوم کاربردی دانشگاه کالیفرنیا لس آنجلس یک نوع باتری جدید را عرضه کرده‌اند که می‌تواند یک تلفن هوشمند یا حتی یک اتومبیل را ظرف چند ثانیه شارژ کند. به گزارش مهر، باتری جدید می‌تواند دستگاه‌ها را یک هزار مرتبه سریع‌تر از باتری‌های عادی شارژ کند. این باتری از یک لایه ضخیم تک اتمی ساخته شده که ساخت آن ساده است و به سهولت داخل گجت‌ها قرار می‌گیرد و حتی می‌تواند ساخت تلفن‌های بسیار کوچک تر را میسر سازد. این تیم اعلام کرده است که دستاورد تحقیقاتی آن می‌تواند به شارژ سریع‌تر تلفن‌های همراه و اتومبیل‌ها و حتی ساخت گجت‌های کوچک‌تر منتهی شود.

ریچارد کانر استاد علوم مواد و مهندسی در دانشکده مهندسی و علوم کاربردی دانشگاه کالیفرنیا لس آنجلس اظهار کرد: ادغام واحدهای ذخیره انرژی با مدارهای الکترونیکی کار چالش برانگیزی است و اغلب دارای محدودیت‌های خاص خود است که در این مورد کوچک‌سازی کل سیستم است.

آنها برای ساخت این میکرو - ابرخازن از یک صفحه دو بعدی کربن که به گرافن مشهور است استفاده کردند، ضخامت این گرافن به صورت سه بعدی در حد یک تک اتم است. این تیم همچنین راهی برای تولید باتری‌های جدید با استفاده از یک دستگاه ضبط دی وی دی پیدا کردند. براساس اظهارات ال کادی یکی از محققان این پروژه، روش‌های سنتی ساخت میکروابرخازن‌ها دربرگیرنده کار شدید تکنیک‌های لیتوگرافی بود که برای ساخت دستگاه‌های مقرون به صرفه مشکل‌ساز است، از این رو کاربردهای تجاری آن محدود می‌شود؛ اما ما از دستگاه ضبط دی وی دی برای تولید میکروابرخازن گرافن استفاده کردیم که می‌تواند هزینه ساخت دستگاه‌ها را نیز کاهش دهد.

برای آنکه یک باتری ابرخازن مقرون به صرفه باشد، دو الکترود مجزا باید به گونه‌ای قرار گیرند که اندازه سطح بین آنها به آخرین حد ممکن برسد، این امر موجب می‌شود که ابرخازن ظرفیت بیشتری برای نگهداری شارژ داشته باشد. این دستاورد جدید همچنین می‌تواند طراحی باتری‌ها را تغییر داده و آنها را کوچک‌تر کند، در نتیجه ساخت گجت‌های کوچک تسهیل می‌شود.

محققان در طراحی‌های جدید خود الکترودها را کنار هم قرار داده و از یک الگوی به هم متصل شده استفاده کردند، به طوری که سطح در دسترس بین هر دو الکترود افزایش یافت و مسیری را که یون‌های الکترولیت‌ها برای پراکنده شدن نیاز دارند کاهش داد. در نتیجه ابرخازن‌های جدید ظرفیت شارژ بیشتری دارند و سرعت آنها نسبت به همتایان سنتی خود بیشتر است.