باتری پلاستیکی خودروهای برقی؛ دستاورد تازه دانشمندان چینی برای حذف فلزات کمیاب

گروهی از پژوهشگران چینی موفق شده‌اند نسل تازه‌ای از باتری‌های خودروهای برقی را توسعه دهند که به‌جای فلزات سنگین و گران‌قیمتی مانند کبالت و نیکل، از مواد آلی و پلیمری شبیه پلاستیک استفاده می‌کند؛ رویکردی که می‌تواند هزینه تولید باتری‌ها را کاهش داده و مشکلات زیست‌محیطی و تأمین مواد اولیه را کم‌رنگ‌تر کند.

این پژوهش که به سرپرستی استادان دانشگاه تیانجین و دانشگاه صنعتی جنوب چین انجام شده، نوعی باتری «آلی» را معرفی می‌کند که در ساخت کاتد آن به‌جای ترکیبات فلزی مرسوم، از یک پلیمر ویژه استفاده شده است. نتایج این تحقیق در یکی از معتبرترین نشریات علمی جهان منتشر شده و توجه زیادی را به خود جلب کرده است.

برخلاف باتری‌های متداول خودروهای برقی که در سرما دچار افت عملکرد می‌شوند و در گرمای شدید با خطرات ایمنی همراه هستند، باتری جدید می‌تواند در بازه دمایی بسیار وسیعی کار کند؛ از سرمای منفی ۷۰ درجه سانتی‌گراد گرفته تا گرمای ۸۰ درجه. این ویژگی به‌معنای عملکرد پایدار خودروهای برقی در شرایط آب‌وهوایی بسیار سخت، از مناطق قطبی تا بیابان‌های گرم است.

پژوهشگران برای اثبات کارایی این فناوری، نمونه‌های واقعی باتری را ساخته و آزمایش کرده‌اند. این باتری‌ها به چگالی انرژی حدود ۲۵۰ وات‌ساعت بر کیلوگرم رسیده‌اند؛ عددی که با بسیاری از باتری‌های پیشرفته فعلی در خودروهای برقی برابری می‌کند و نشان می‌دهد مواد آلی می‌توانند از نظر عملکرد نیز رقیب فناوری‌های رایج باشند.

از نظر ایمنی هم نتایج قابل توجه است. در آزمایش‌های انجام‌شده، باتری جدید حتی پس از سوراخ شدن یا وارد شدن فشار شدید، دچار آتش‌سوزی یا دود نشده و پایداری خود را حفظ کرده است؛ موضوعی که یکی از نقاط ضعف اصلی باتری‌های لیتیومی فعلی به شمار می‌رود.

انعطاف‌پذیری بالای این باتری‌ها نیز می‌تواند آینده طراحی خودروها را تغییر دهد. به‌دلیل ماهیت پلیمری مواد به‌کاررفته، باتری‌ها قابلیت خم‌شدن و تغییر شکل دارند و این امکان را فراهم می‌کنند که در قالب‌های متنوع‌تری در بدنه خودرو جای بگیرند، نه فقط به‌صورت یک بسته بزرگ و سنگین زیر کف خودرو.

هرچند این فناوری هنوز در مرحله نمونه آزمایشگاهی قرار دارد، اما در شرایطی که خودروسازان به‌دنبال نسل‌های جدید باتری مانند باتری‌های حالت‌جامد یا سدیمی هستند، مسیر باتری‌های پلیمری آلی نیز می‌تواند یکی از گزینه‌های جدی برای آینده‌ای ارزان‌تر، ایمن‌تر و پایدارتر در صنعت خودروهای برقی باشد.