นักวิจัยจีนค้นพบเกลือชนิดใหม่ อาจพลิกโฉมเทคโนโลยีแบตเตอรี่ Lithium-air

หากนักวิจัยชาวจีนประสบความสำเร็จในการทำให้แบตเตอรี่ Lithium-air มีอายุการใช้งานยาวนานพอ อาจเป็นจุดเริ่มต้นของการเปลี่ยนแปลงเทคโนโลยีแบตเตอรี่

Lithium-air หรือ (Li-O2) แตกต่างจากแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนทั่วไป ซึ่งไอออนลิเธียมจะเคลื่อนที่ระหว่างอิเล็กโทรดสองขั้ว โดยใช้ขั้วบวกที่ทำจากลิเธียมโลหะ ตามที่นักวิจัยจากสถาบัน Dalian Institute of Chemical Physics แห่ง Chinese Academy of Science อธิบาย เมื่อใช้ระบบนี้ ไอออนลิเธียมที่มีประจุบวกจะละลายจากโลหะและเคลื่อนที่ไปยังแคโทดที่มีรูพรุนและอากาศซึมผ่านได้ ออกซิเจนจะถูกผูกไว้เป็นลิเธียมเปอร์ออกไซด์ (Li2O2) ในกระบวนการนี้ ระหว่างการชาร์จ ออกซิเจนจะถูกปล่อยออกมาอีกครั้งและไอออนลิเธียมจะถูกรีดิวซ์เป็นลิเธียมโลหะ ซึ่งจะสะสมกลับบนขั้วบวก น่าเสียดายที่ค่าประสิทธิภาพสูงเป็นพิเศษเหล่านี้เป็นเพียงทางทฤษฎีเท่านั้น

ทุกอย่างดีขึ้นด้วยเกลือชนิดพิเศษ

ในทางปฏิบัติ ผลกระทบที่เรียกว่า overvoltage จะทำให้ปฏิกิริยาทางเคมีไฟฟ้าช้าลง ซึ่งมาพร้อมกับการก่อตัวและการสลายตัวของ Li2O2 ที่ไม่ละลายน้ำอย่างช้า ๆ และการนำไฟฟ้าของเปอร์ออกไซด์ต่ำมาก ควรสังเกต รูพรุนของแคโทดมีแนวโน้มที่จะอุดตัน และแรงดันไฟฟ้าสูงที่จำเป็นสำหรับการวิวัฒนาการของออกซิเจนจะสลายอิเล็กโทรไลต์ ทำให้เกิดปฏิกิริยาข้างเคียงที่ไม่พึงประสงค์ ทำให้แบตเตอรี่สูญเสียความจุส่วนใหญ่หลังจากรอบการชาร์จเพียงไม่กี่รอบ

อย่างไรก็ตาม ขณะนี้ชาวจีนได้เสนอเกลือที่มีไอโอดีนเป็นส่วนประกอบ (1,3-dimethylimidazolium iodide = DMII) เป็นสารเติมแต่งที่สามารถปรับปรุงทั้งประสิทธิภาพและอายุการใช้งานของแบตเตอรี่ Lithium-air เป็นตัวเร่งปฏิกิริยาและตัวกลางรีดอกซ์ การมีส่วนร่วมของเกลือช่วยอำนวยการขนส่งประจุและเร่งปฏิกิริยาในแบตเตอรี่ แรงดันไฟฟ้าเกินของแคโทดจะลดลง (เหลือเพียง 0.52 โวลต์) ในขณะที่ความจุในการคายประจุของระบบเพิ่มขึ้นพร้อมกัน คาดว่าเสถียรภาพของวงจรจะอยู่ที่ประมาณ 960 ชั่วโมง

ที่มา : https://www.all-about-industries.com/lithium-air-batteries-could-replace-conventional-batteries-a-b8bd8b36f196d6dce88a3f2f1cc4d406/