แนวคิดใหม่สามารถทำให้แบตเตอรี่เป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อมเป็นไปได้มากขึ้น

แนวคิดใหม่สำหรับแบตเตอรี่อะลูมิเนียมมีความหนาแน่นของพลังงานเป็นสองเท่าจากรุ่นก่อน ทำจากวัสดุมากมาย และอาจนำไปสู่การลดต้นทุนการผลิตและผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อม แนวคิดนี้มีศักยภาพสำหรับการใช้งานขนาดใหญ่ รวมถึงการจัดเก็บพลังงานแสงอาทิตย์และพลังงานลม นักวิจัยจากมหาวิทยาลัยเทคโนโลยี Chalmers ประเทศสวีเดน และสถาบันเคมีแห่งชาติ สโลวีเนีย อยู่เบื้องหลังแนวคิดนี้

การใช้เทคโนโลยีแบตเตอรี่อะลูมิเนียมสามารถให้ข้อดีหลายประการ รวมถึงความหนาแน่นของพลังงานตามทฤษฎีที่สูง และความจริงที่ว่ามีอุตสาหกรรมที่เป็นที่ยอมรับสำหรับการผลิตและการรีไซเคิลอยู่แล้ว เมื่อเทียบกับแบตเตอรี่ลิเธียมไอออน' นักวิจัย' แนวคิดใหม่อาจส่งผลให้ต้นทุนการผลิตลดลงอย่างเห็นได้ชัด

& quot;ต้นทุนวัสดุและผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อมที่เรามองเห็นจากแนวคิดใหม่ของเรานั้นต่ำกว่าที่เราเห็นในปัจจุบันมาก ทำให้เป็นไปได้สำหรับการใช้งานขนาดใหญ่ เช่น สวนโซลาร์เซลล์ หรือการจัดเก็บพลังงานลม ตัวอย่างเช่น" Patrik Johansson ศาสตราจารย์ภาควิชาฟิสิกส์ที่ Chalmers กล่าว

& quot;นอกจากนี้ แนวคิดแบตเตอรี่ใหม่ของเรามีความหนาแน่นของพลังงานเป็นสองเท่าเมื่อเทียบกับแบตเตอรี่อะลูมิเนียมที่'ล้ำสมัย' วันนี้."

การออกแบบก่อนหน้านี้สำหรับแบตเตอรี่อะลูมิเนียมใช้อะลูมิเนียมเป็นขั้วบวก (ขั้วลบ) และกราไฟต์เป็นขั้วลบ (ขั้วบวก) แต่กราไฟท์ให้พลังงานต่ำเกินไปในการสร้างเซลล์แบตเตอรี่ให้มีประสิทธิภาพเพียงพอที่จะใช้ประโยชน์ได้

แต่ในแนวคิดใหม่ที่นำเสนอโดย Patrik Johansson และ Chalmers ร่วมกับกลุ่มวิจัยในลูบลิยานาที่นำโดย Robert Dominko กราไฟต์ถูกแทนที่ด้วยแคโทดอินทรีย์ที่มีโครงสร้างนาโน ซึ่งทำจากโมเลกุลคาร์บอนที่มีชื่อว่าแอนทราควิโนน

แคโทดแอนทราควิโนนได้รับการพัฒนาอย่างกว้างขวางโดย Jan Bitenc ซึ่งเคยเป็นนักวิจัยรับเชิญที่ Chalmers จากกลุ่มที่สถาบันเคมีแห่งชาติในสโลวีเนีย

ข้อดีของโมเลกุลอินทรีย์นี้ในวัสดุแคโทดคือช่วยให้เก็บประจุบวกจากอิเล็กโทรไลต์ ซึ่งเป็นสารละลายที่ไอออนเคลื่อนที่ระหว่างอิเล็กโทรด ซึ่งทำให้มีความหนาแน่นของพลังงานสูงขึ้นในแบตเตอรี่

& quot;เนื่องจากวัสดุแคโทดใหม่ทำให้สามารถใช้ที่ชาร์จที่เหมาะสมกว่าได้ แบตเตอรี่จึงสามารถใช้อะลูมิเนียม' ได้อย่างมีประสิทธิภาพมากขึ้น ตอนนี้ เรากำลังดำเนินการทำงานต่อไปโดยมองหาอิเล็กโทรไลต์ที่ดีกว่าเดิม เวอร์ชันปัจจุบันประกอบด้วยคลอรีน เราต้องการกำจัดสิ่งนั้น" นิคลาส ลินดาห์ล นักวิจัยของ Chalmers ผู้ศึกษากลไกภายในที่ควบคุมการจัดเก็บพลังงานกล่าว

จนถึงตอนนี้ ยังไม่มีแบตเตอรี่อะลูมิเนียมที่มีจำหน่ายทั่วไป และแม้แต่ในโลกของการวิจัย แบตเตอรี่ยังค่อนข้างใหม่ คำถามคือในที่สุดแบตเตอรี่อลูมิเนียมสามารถแทนที่แบตเตอรี่ลิเธียมไอออนได้หรือไม่

& quot;แน่นอน เราหวังว่าพวกเขาจะทำได้ แต่เหนือสิ่งอื่นใด สิ่งเหล่านี้สามารถเสริมกันได้ เพื่อให้มั่นใจว่าจะใช้แบตเตอรี่ลิเธียมไอออนเฉพาะเมื่อจำเป็นเท่านั้น จนถึงตอนนี้ แบตเตอรี่อะลูมิเนียมมีพลังงานหนาแน่นเพียงครึ่งเดียวของแบตเตอรี่ลิเธียมไอออน แต่เป้าหมายระยะยาวของเราคือเพื่อให้ได้พลังงานที่มีความหนาแน่นเท่ากัน ยังมีงานที่ต้องทำกับอิเล็กโทรไลต์ และด้วยการพัฒนากลไกการชาร์จที่ดีขึ้น แต่โดยหลักการแล้วอะลูมิเนียมเป็นตัวนำประจุไฟฟ้าที่ดีกว่าลิเธียมอย่างมาก เนื่องจากมีหลายวาเลนต์ ซึ่งหมายถึงทุกอิออน' ชดเชย' สำหรับอิเล็กตรอนหลายตัว นอกจากนี้ แบตเตอรี่ยังมีศักยภาพที่จะเป็นอันตรายต่อสิ่งแวดล้อมน้อยลงอย่างเห็นได้ชัด" Patrik Johansson กล่าว