شارژ ماشین‌های برقی در عرض چند ثانیه
طراحی نسلی جدید از الکترود‌ها که می‌توانند باتری‌ها را به جای چند ساعت،در عرض چند ثانیه شارژ کنند به زودی نیاز به گذاشتن زمان برای وصل کردن موبایل یا خودروی برقی به پریز برق را به بخشی از تاریخ تبدیل خواهند کرد.
دانشمندان با این طرح جدید ادعا دارند نه تنها دشواری شارژ دوباره گوشی‌های موبایل را حل كرده‌اند، بلكه یكی از بزرگترین معضلات و موانع توسعه خودروهای برقی را برطرف ساخته‌اند.
محققان دانشگاه دركسل ویژگی‌های ابرخازن‌ها را با استفاده از ماده‌ای به نام MXene با باتری‌های عادی كه از گنجایش بالایی برخوردار بودند، تلفیق كردند و لایه‌ای بسیار باریك از الكترود‌ها خلق كردند كه در عرض چند ثانیه شارژ می‌شوند. ماده به كار گرفته شده از رسانایی بالایی برخوردار است و همین عامل شارژ سریع الكترود‌ها می‌شود. این ابداع جدید می‌تواند مسیر ساخت شارژر‌های فوق سریع را هموار ساخته و در عین حال امكان ذخیره‌سازی حجم بیشتری از برق نسبت به ابرخازن‌های موجود فراهم آورد.
MXene نانوماده‌ای مسطح و شبیه به یك ساندویچ است و از دو لایه اكسید كربن و لایه میانی فلزی تشكیل شده‌است. در زمان تولید لایه‌های MXene مانند دانه‌های چیپس پرینگلز روی یكدیگر قرار می‌گیرند. اگرچه این ماده از رسانایی فوق‌العاده‌ای برخوردار است، ساختار پرینگل مانند آن سدی ایجاد می‌كند كه مانع از فرار یونها، حاملان شیمیایی بار الكتریكی می‌شود. یونها برای حفظ شارژ باتری درون نقاطی به نام مناطق فعال اكسایش-كاهش نگه داشته می‌شوند. هرچه تعداد این نقاط بیشتر باشد، باتری‌ها برق بیشتری در خود نگه می‌دارند و مهمتر از آن باتری باید به یونها اجازه دهد تا آزادانه حركت كنند، در غیر این صورت نمی‌توانند خود را به این نقاط برسانند.
برای حركت آزادانه،دانشمندان ساختار پرینگل را با استفاده از نوعی هیدروژل تغییر داده و به ساختاری شبیه به پنیرهای سوئیسی تبدیل كردند، تا یونها حركتی آزادانه‌تر داشته باشند.
هنوز مشخص نیست این باتری چه زمانی در مقیاس صنعتی قابل استفاده خواهد بود، اما تردیدی نیست كه می‌تواند به زودی شیوه شارژ شدن باتری تجهیزات و لوازم الكترونیكی را متحول سازد.
منبع: همشهری آنلاین
