باتری‌های فاقد کبالت با هزینه کمتر، آینده صنعت ماشین را منقلب می‌کنند

تعداد بسیاری از خودروهای الکتریکی با باتری‌هایی کار می‌کنند که حاوی کبالت می باشند؛ فلزی که هزینه‌های مالی، زیست‌محیطی و اجتماعی بالایی دارد. محققان دانشگاه MIT اکنون یک ماده باتری طراحی کرده‌اند که می‌تواند راه پایدارتری برای فراهم انرژی خودروهای الکتریکی باشد. این باتری تازه لیتیوم یونی به جای کبالت یا نیکل از یک کاتد مبتنی بر مواد آلی منفعت گیری می‌کند.

بر پایه مقاله منتشرشده در ACS Central Science، محققان MIT نشان دادند این ماده که با هزینه زیاد کمتری نسبت به باتری‌های حاوی کبالت تشکیل می‌بشود، می‌تواند جریان الکتریکی را با نرخی شبیه باتری‌های کبالت هدایت کند. به حرف های محققان، باتری تازه این چنین ظرفیت ذخیره‌سازی شبیهی دارد و می‌تواند سریع تر از باتری‌های کبالتی شارژ بشود.

محقق مهم این پژوهش می‌گوید که اکنون این باتری قابل رقابت با فناوری‌های جاری است و می‌تواند در تعداد بسیاری از هزینه‌ها صرفه‌جویی کند.

باتری ماشین تازه بدون کبالت یا نیکل است

زیاد تر خودروهای الکتریکی با باتری‌های لیتیوم یونی تغذیه خواهد شد. در میانه شارژ این باتری‌ها، یون‌های لیتیوم از یک الکترود با بار مثبت به نام کاتد به یک الکترود منفی به نام آند جریان می‌یابند. در اکثر کاتدهای باتری‌های لیتیوم یونی، کبالت وجود دارد، فلزی که پایداری و چگالی انرژی بالایی را اراعه می‌دهد.

بااین‌حال، کبالت دارای معایب بسیاری است. کبالت فلزی کمیاب است و ازاین‌رو، قیمت آن می‌تواند به‌شدت در نوسان باشد، این چنین تعداد بسیاری از ذخایر کبالت جهان در کشورهایی با سیاست‌های بی‌ارامش قرار دارد. از سویی استخراج کبالت علتایجاد زباله‌های سمی می‌بشود که زمین، هوا و آب اطراف معادن را آلوده می‌کند.

به علت معایب زیاد کبالت، تحقیقات بسیاری برای گسترش مواد جانشین در باتری‌ها انجام شده است. یکی از این مواد لیتیوم-آهن-فسفات (LFP) است که برخی از خودروسازان از آن در خودروهای الکتریکی خود منفعت برده‌اند. اگرچه LFP سودمند است، اما تنها نزدیک به نیمی از چگالی انرژی باتری‌های کبالت و نیکل را دارد.

یکی دیگر از مواد جانشین کبالت یا نیکل، مواد آلی می باشند، اما تا بحال اکثر این مواد با رسانایی، ظرفیت ذخیره‌سازی و طول عمر باتری‌های کبالتی برابر نبوده‌اند. اکنون محققان ماده‌ای کاملاً آلی ساختند که انگارً رسانایی قوی دارد. این ماده آلی تازه می‌تواند بیشتر از ۲۰۰۰ چرخه شارژ با حداقل تخریب داشته باشد.