ในทุกวันนี้นอกจากจะต้องพกโทรศัพท์เครื่องใหญ่แล้ว เรายังต้องพกแบตเตอรีสำรองที่ใหญ่ไม่แพ้กันอีกด้วย เพราะในยุคที่โทรศัพท์แทบจะเป็นเหมือนอวัยวะชิ้นหนึ่งในร่างกายเกิดแบตเตอรีหมดขึ้นมาระหว่างวันล่ะก็… คงเป็นปัญหาไม่ใช่น้อย ซึ่งเทคโนโลยีชิ้นใหม่นี้อาจจะช่วยให้ชีวิตเราสบายขึ้น
จอห์น บี. กูเดนัฟ (John B. Goodenough) ศาสตราจารย์วัย 94 ปี จากโรงเรียนวิศวกรรมศาสตร์ค็อกเรลล์ มหาวิทยาลัยเทกซัส ออสติน หนึ่งในผู้คิดค้นนวัตกรรมแบตเตอรีลิเทียมไอออนกำลังพัฒนาแบตเตอรีลิเทียมไอออนชิ้นใหม่ที่มีความปลอดภัยและใช้งานได้นานมากขึ้น โดยการพัฒนาครั้งนี้ได้นักศึกษาชั้นปีที่ 4 อย่าง มาเรีย เฮเลนา บรากา (Maria Helena Braga) และทีมวิศวกรจากค็อกเรลล์มาร่วมพัฒนาด้วย
ทีมวิศวกรเผยว่าแบตเตอรีลิเทียมไอออนชิ้นใหม่นี้มีความหนาแน่นของพลังงานถึง 3 เท่าจากเดิม นั่นหมายความว่าคุณสามารถใช้งานได้นานขึ้นจากเดิมสำหรับ 1 รอบการชาร์จ นอกจากนี้ยังช่วยให้คุณชาร์จแบตเตอรีได้รวดเร็วเพียงไม่กี่นาที และยังช่วยยืดอายุการใช้งานของแบตเตอรีให้ยาวนานขึ้นอีกด้วย
ปกติแล้วแบตเตอรีลิเทียมไอออนจะใช้สารอิเล็กโทรไลต์ที่เป็นของเหลวในการช่วยให้ลิเทียมไอออนเคลื่อนที่ระหว่างขั้วบวกและขั้วลบ ซึ่งไอออนจะเคลื่อนที่ได้ดีผ่านสื่อที่เป็นของเหลวทำให้เซลล์แบตเตอรีชาร์จได้อย่างรวดเร็ว แต่ใช่ว่าจะเป็นเรื่องดีเสมอไป เพราะการชาร์จที่เร็วเกินไปอาจจะทำให้เกิดการลัดวงจรซึ่งเป็นสาเหตุให้แบตเตอรีระเบิดได้ เพราะฉะนั้นในการพัฒนาครั้งนี้ทางทีมวิศวกรจึงเลือกใช้สารอิเล็กโทรไลต์ที่เป็นแก้วแทนของเหลว เพื่อลดการลัดวงจรทำให้เกิดความปลอดภัยมากขึ้น
บรากาได้เริ่มพัฒนาสารอิเล็กโทรไลต์ที่เป็นแก้วร่วมกับเพื่อนในขณะที่เธอเรียนอยู่ที่มหาวิทยาลัยปอร์โต ในโปรตุเกส ก่อนจะมาร่วมมือกับกูเดนัฟที่มหาวิทยาลัยเทกซัส ออสติน เมื่อ 2 ปีที่ผ่านมา
โดยอิเล็กโทรไลต์ที่เป็นแก้วถือเป็นเซลล์แบตเตอรีของแข็งแบบแรกที่สามารถทำงานภายใต้อุณหภูมิ 60 องศาเซลเซียส ซึ่งมันสามารถทำงานภายใต้อุณหภูมิได้ถึงประมาณ -20 องศาเซลเซียส หรือ -4 องศาฟาเรนไฮต์
นอกจากนี้แบตเตอรีลิเทียมไอออนชิ้นใหม่ยังเป็นเทคโนโลยีสีเขียวที่เป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อม โดยใช้โซเดียมที่สกัดจากน้ำทะเลแทนการใช้ลิเทียม ซึ่งสามารถช่วยลดต้นทุนการผลิตได้อีกด้วย
กูเดนัฟบอกว่า “ไม่ว่าจะเป็นค่าใช้จ่าย ความปลอดภัย ความหนาแน่นของพลังงาน หรือรอบการชาร์จ ถือเป็นสิ่งสำคัญมากสำหรับแบตเตอรี พวกเราเชื่อว่าการค้นพบครั้งนี้จะช่วยแก้ปัญหาหลายๆ อย่างที่ยังบกพร่องของแบตเตอรีในปัจจุบัน”
ซึ่งกูเดนัฟและทีมหวังว่าจะได้ทำงานร่วมกับผู้ผลิตแบตเตอรีเพื่อพัฒนาและทดสอบวัสดุใหม่ของพวกเขาในยานพาหนะและอุปกรณ์อื่นๆ ที่ใช้แบตเตอรีในการทำงาน
เพราะฉะนั้นในอนาคต พวกเราคงไม่ต้องมานั่งชาร์จแบตเตอรีวันละหลายรอบ หรือพกแบตเตอรีสำรองให้หนักกระเป๋ากันอีกแล้ว
ภาพประกอบ: Nisakorn Rittapai
อ้างอิง:
- www.engadget.com/2017/03/05/goodenough-solid-battery-technology
- news.utexas.edu/2017/02/28/goodenough-introduces-new-battery-technology
