ทีมนักวิทยาศาสตร์มหาวิทยาลัยสแตนฟอร์ด ใช้แนวคิดสถาปัตยกรรมแบตเตอรี่แบบเก่า ใช้ครั้งเดียวทิ้ง นำมาพัฒนาแบตเตอรี่รุ่นใหม่ที่ไม่เพียงประจุไฟ (ชาร์จ) ได้ แต่มีขนาดเท่าแบตเตอรี่ลิเธียมไอออน(ถ่านกระดุม) ในปัจจุบัน และมีความจุมากกว่าถึง 6 เท่า! อนาคตอาจเป็นพื้นฐานสำหรับแบตเตอรี่ประสิทธิภาพสูงที่จ่ายไฟให้กับดาวเทียม หรืออุปกรณ์อิเลกโทรนิคโดยสามารถประจุไฟเพียงสัปดาห์ละครั้งเท่านั้น
แบตเตอรี่ใหม่นี้เป็นแบตเตอรี่แบบอัลคาไลเมทัลคลอรีน พัฒนาต่อยอดมาจากลิเธียม-ไทโอนิลคลอไรด์ (ถูกสร้างขึ้นเมื่อปี 1970) เดิมแบตเตอรี่ชนิดนี้มีประสิทธิภาพสูงในการเก็บพลังงาน แต่ก็มีจุดอ่อนที่ใช้ได้เพียงครั้งเดียว ดังนั้นทีมผู้วิจัยได้คิดหาวิธีแก้ปัญหาการใช้งานได้เพียงครั้งเดียวนี้ ทีมงานทำการทดลองกับโซเดียมคลอไรด์และคลอรีนเพื่อพยายามปรับปรุงประสิทธิภาพ และพบว่าสารเคมีมีความเสถียร สามารถประจุใหม่ได้ในระดับหนึ่งเท่านั้น ทางออกของปัญหานี้ ทีมงานจึงเพิ่มวัสดุอิเล็กโทรดเสริมทำจากคาร์บอนทำหน้าที่เหมือนฟองน้ำดูดซับโมเลกุลคลอรีนเก็บไว้
“โมเลกุลคลอรีนถูกดักจับและเก็บไว้ในรูพรุนเล็กๆ ของคาร์บอนนาโนสเฟียร์เมื่อชาร์จแบตเตอรี่ เมื่อถูกใช้งานแบตเตอรี่จะปล่อยกระแสไฟฟ้า โมเลกุลคลอรีนจะถูกแปลงเป็นเกลือแกง (NaCl) และจะกลับเป็นคลอรีนอีกครั้งเมื่อถูกประจุไฟ จากการทดสอบในขณะนี้สามารถประจุได้ถึง 200 ครั้งและยังสามารถพัฒนาให้มีขีดความสามารถประจุได้มากกว่านี้อีก” Guanzhou Zhu หนึ่งในทีมผู้วิจัยกล่าว
จากการทดลองแสดงให้เห็นถึงประสิทธิภาพการให้พลังงานที่สูงมากในแบตเตอรี่ต้นแบบ ซึ่งมีความจุ 1,200 mAh หรือประมาณ 6 เท่าของแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนที่ใช้อยู่ในปัจจุบัน เป้าหมายที่ทีมผู้วิจัยตั้งไว้คือ แบตเตอรี่ที่ให้พลังงานแก่อุปกรณ์ที่ต้องการการประจุไม่บ่อยนัก เช่น ดาวเทียม อวกาศยานที่ลอยอยู่ในห้วงอวกาศ หรือเซ็นเซอร์ระยะไกลที่สามารถเติมพลังงานแสงอาทิตย์ได้ แต่สำหรับสมาร์ทโฟนและรถยนต์ไฟฟ้านั้น อาจจะต้องขยายขนาดแบตเตอรี่และออกแบบโครงสร้างที่เหมาะสม ในขณะเดียวกันต้องเพิ่มจำนวนครั้งที่สามารถประจุไฟได้อย่างปลอดภัยต่อไป
ที่มา : https://newatlas.com/energy/stabilized-chlorine-battery-6-times-charge/
แปลและเรียบเรียง : ricebird572
