باتریهای ایمنتر، برق قابلاعتماد: راهنمایی تحقیق برای نسل بعدی ذخیرهسازی انرژی
با افزایش روزافزون تقاضا برای راهکارهای ذخیرهسازی انرژی، پژوهشگران به بررسی فناوریهای نسل بعدی مانند آندهای فلز قلیایی، الکترولیتهای جامد و مواد کاتد فراوان در زمین پرداختهاند. اما از سوی دیگر، ایمنی این فناوریها باید در اولویت باشد تا بهطور موفقیتآمیز بهکار گرفته شوند.
نکات کلیدی
- باتریهای لیتیوم-یون عمدتاً اکنون در دستگاهها، انبارها و زیرساختهای حیاتی بهکار میروند؛ اما فناوریهای جدید برای ذخیرهسازی با عملکرد بالاتر در راه هستند.
- پژوهشگران نگران حرکت به سمت فناوریهای جدید با آندهای فلز قلیایی، الکترولیتهای جامد و مواد کاتد فراوان در زمین هستند؛ زیرا مکانیسمها و ریسکهای ایمنی آنها هنوز بهخوبی شناخته نشدهاند.
- بهگفتهٔ یکی از دانشمندان NREL، تفاوتهای کلیدی در سرعت واکنشها، سمیت، دوام مکانیکی و روشهای سرکوب حریق برای مواد جدید وجود دارد.
- مدلسازی پیشرفته و هوش مصنوعی میتواند فرآیند توسعهٔ ایمن باتریهای نسل آینده را تسریع کند؛ اما فاصله از مواد آزمایشگاهی تا سطح بستهٔ تجاری هنوز زیاد است.
متن خبر
لیتیوم-یونها در جیب شما، در انبارها و در زیرساختهای حیاتی بهخوبی کار میکنند. اما با افزایش چشمگیر تقاضا برای راهکارهای ذخیرهسازی، پژوهشها به سمت فناوریهای نسل بعدی – مانند آندهای فلز قلیایی، الکترولیتهای جامد و مواد کاتد فراوان در زمین – گرایش یافتهاند.
اما این فناوریها هنوز بهخوبی شناخته نشدهاند و چالشهای جدیدی برای ایمنی ارائه میدهند. بهگفتهٔ دانشمند ارشد NREL: «ما تفاوتهای کلیدی در سینتیک، سمیت، دوام مکانیکی، و استراتژیهای سرکوب حریق مشاهده میکنیم. هرچه بهتر خطرات را بفهمیم، ایمنتر طراحی میتوانیم انجام دهیم.»
NREL با بهرهگیری از مدلسازی چند مقیاسی، هوش مصنوعی و همکاری صنعت-دانشگاه، فرآیند ارزیابی ایمنی را از سطح ماده تا سلول و بستهٔ باتری پیش میبرد.
اگرچه برخی فناوریهای جدید وعدهٔ سیستمهای سادهتر، سبکتر و ایمنتر را میدهند، اما هنوز با مشکلاتی مانند آزادسازی سریع گاز، محصولات جانبی سمی و واکنشهای گرمایی شدید مواجهاند. آزمونهای فعلی برای لیتیوم-یونها ممکن است کافی نباشند و نیاز به روشهای سنجش جدید وجود دارد.
