นักวิจัยเกาหลีใต้พัฒนาแบตเตอรี่แบบใหม่ใช้เวลาชาร์จไฟแค่ 20 วินาที

ทุกวันนี้เราใช้แบตเตอรี่ลิเธียม-ไออนกับอุปกรณ์เกือบทุกอย่างจนแทบจะนึกการใช้แบตเตอรี่ชนิดอื่นไม่ออก แต่จริงๆแล้วขณะนี้นักวิจัยทั่วโลกกำลังพัฒนาแบตเตอรี่ชนิดอื่นอีกหลายชนิดได้แก่ ลิเธียม-แอร์, โซเดียม-ไอออน, ลิเธียม-เมทัล และอลูมิเนียม-ไอออน เพื่อแก้ไขปัญหาบางอย่างที่เป็นข้อเสียของแบตเตอรี่ลิเธียม-ไออนกันอย่างขะมักเขม้น ล่าสุดเป็นผลงานของนักวิจัยเกาหลีใต้ที่ได้พัฒนาแบตเตอรี่ใหม่ที่ทั้งปลอดภัย มีความจุพลังงานสูง และใช้เวลาชาร์จไฟแค่ 20 วินาที

ทีมวิจัยที่สถาบันวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีชั้นสูงของเกาหลีใต้ (KAIST) ที่นำโดยศาสตราจารย์ Jeung Ku Kang ได้พัฒนาแบตเตอรี่ที่ใช้อิเล็กโทรไลท์ชนิดน้ำแทนการใช้ตัวทำละลายอินทรีย์ที่ไวไฟดังนั้นมันจึงเป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อมและปลอดภัย ขณะเดียวกันได้ออกแบบแอโนดและแคโทดเป็นพิเศษเพื่อให้มีความหนาแน่นของพลังงานสูง

แอโนดเป็นวัสดุโพลิเมอร์ทำจากกราฟีนมีโครงสร้างคล้ายใยแมงมุมทำให้มีพื้นที่ผิวสูงส่งผลให้สามารถเก็บพลังงานได้มาก ส่วนแคโทดทำจากอนุภาคนาโนนิเกิลออกไซด์ที่ฝังบนกราฟีนเพื่อเพิ่มปฏิกิริยารีดอกซ์ทำให้ความหนาแน่นของพลังงานสูงและมีการแลกเปลี่ยนพลังงานรวดเร็วกว่า ขณะเดียวกันยังลดการสูญเสียพลังงาน

hybrid-aqueous-battery-2

ด้วยการเลือกวัสดุและการออกแบบโครงสร้างแอโนดและแคโทดที่สมดุลลงตัวทำให้แบตเตอรี่จาก KAIST มีความหนาแน่นของพลังงานสูงกว่าแบตเตอรี่ที่ใช้อิเล็กโทรไลท์ชนิดน้ำทั่วไปเป็น 100 เท่า และยังชาร์จไฟได้เร็วมาก เพียงแค่ 20 – 30 วินาทีเท่านั้นโดยตัวชาร์จไฟแบบยูเอสบีทั่วไป และมันยังเสื่อมหรือสูญเสียพลังงานยากอีกด้วย โดยมันยังคงความจุไว้ได้เกือบ 100% หลังการชาร์จใหม่เป็นแสนครั้ง

“เทคโนโลยีที่เป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อมนี้สามารถประยุกต์ใช้ได้หลากหลายและผลิตขึ้นได้โดยง่าย” Jeung Ku Kang กล่าว “โดยเฉพาะอย่างยิ่งความจุที่สูงและความมั่นคงมากของมันเมื่อเทียบกับเทคโนโลยีที่มีอยู่ในปัจจุบันจะช่วยให้นำไปสู่การใช้งานเชิงพาณิชย์ได้ มันสามารถชาร์จไฟได้อย่างรวดเร็วโดยการใช้ระบบชาร์จไฟธรรมดา จึงสามารถใช้งานกับอุปกรณ์พกพาได้ดี”

hybrid-aqueous-battery-3

 
 
ข้อมูลและภาพจาก kaist.ac.kr, newatlas

Leave a Reply

Your email address will not be published.