ซุปเปอร์แบตเตอรี่ ชารต์เร็ว อายุยาวนาน
ซุปเปอร์แบตเตอรี่ชารต์เร็วอายุยาวนาน
เมื่อพูดถึงแบตเตอรี่ที่ใช้กันในอุปกรณ์อิเล็คทรอนิค อาทิเช่น โทรศัพท์มือถือ แท็บเล็ต กล้องถ่ายรูป คอมพิวเตอร์โน๊ตบุ๊ค หลายๆ คนคงคุ้นเคย กับแบตเตอรี่ชนิด ลิเธียม-ไอออน แบตเตอรี่ กันเป็นอย่างดี ซึ่งพวกเราก็คงเบื่อกับการที่อุปกรณ์ดังกล่าวต้องชาร์จแบตเตอรี่เป็นชั่วโมงๆ ยิ่งหากเกิดเหตุการณ์แบตเตอรี่หมด ในเวลาเร่งรีบ หรือในสถานการณ์คับขัน แล้วล่ะก็ หลายๆ คน คงเกิดอาการหงุดหงิดหัวเสียไปตามๆ กัน
เมื่อปลายปีที่แล้ว นักวิทยาศาสตร์ได้คิดค้นเจ้าลิเทียม-ไอออน แบตเตอรี่ชนิดใหม่ขึ้นมา ซึ่งนอกจากจะใช้ระยะเวลาในการชาร์จประจุ (recharge) คืนมาได้ภายในระยะเวลาไม่กี่นาทีแล้ว เจ้าแบตเตอรี่ที่ว่านี้ ยังมีอายุยืนกว่า 20 ปี อีกด้วย
ทีมนักวิจัยจาก Nanyang Technology University ได้คิดค้นและประดิษฐ์ แบตเตอรี่ชนิดใหม่ขึ้นมา ซึ่งมันสามารถชาร์จประจุจนได้ 70% โดยใช้เวลาเพียง 2 นาที และไม่เพียงเท่านั้น เจ้าแบตเตอรี่นี้ ยังมีความทนทานกว่าแบตเตอรี่ทั่วไปเกือบ 10 เท่า จึงไม่จำเป็นต้องเปลี่ยนแบตเตอรี่ใหม่ ทุกๆ 2 – 3 ปี เมื่อแบตเตอรี่เสื่อม ดังที่เราทำกันทั่วไป ด้วยความทนทานของมันแบตเตอรี่ชาร์จเร็วนี้จึงมีอายุไม่ต่ำกว่า 20 ปี เลยทีเดียว
โดยทีมวิจัยดังกล่าวใช้เจลชนิดใหม่ที่ทำจากไททาเนี่ยมไดออกไซด์ (titatium dioxide) เป็นขั้วแอโนด แทนแกรไฟต์ (graphite) ซึ่งเดิมใช้ทำขั้วแอโนดในลิเธียม-ไอออนแบตเตอรี่ ไททาเนี่ยมไดออกไซด์เป็นวัสดุที่ปลอดภัย ราคาถูก และหาได้ง่ายในดินธรรมชาติ โดยปกติ ไททาเนี่ยมไดออกไซด์ถูกใช้เป็นสารเติมแต่งในอาหาร เครื่องสำอางค์ หรือถูกผสมในครีมกันแดดเพราะมีคุณสมบัติในการดูดซับรังสีอัลตราไวโอเลต ในการที่จะใช้งานไททาเนี่ยมไดออกไซด์ในแบตเตอรี่ ทีมวิจัยจำเป็นต้องเปลี่ยนรูปลักษณะเดิมของวัสดุที่เป็นทรงกลม ให้เป็น นาโนทูบ (nanotube) หรือท่อขนาดเล็กจิ๋ว ซึ่งมีขนาดเล็กกว่าเส้นผม และด้วยลักษณะท่อเล็กจิ๋วเช่นนี้ ปฏิกิริยาเคมีภายในแบตเตอรี่จึงเกิดขึ้นได้อย่างรวดเร็ว ส่งผลให้การชาร์จประจุ เกิดขึ้นได้ภายในระยะเวลาที่น้อยมาก
ภาพตัวอย่างรถยนต์ขับเคลื่อนพลังงานไฟฟ้า
ทีมวิจัยนี้ นำโดย รองศาสตราจารย์ เฉิน เซียวดง (Associate Professor Chen Xiaodong) จาก Nanyang Technology University, School of Materials Science and Engineering มีความเชื่อว่าการค้นพบครั้งนี้สามารถทำให้อุตสาหกรรม รถยนต์ขับเคลื่อนพลังงานไฟฟ้า (electric car) และ อุปกรณ์อิเล็คทรอนิคเคลื่อนที่ต่างๆ เกิดความเปลี่ยนแปลงไปอย่างมาก แบตเตอรี่ชนิดใหม่นี้ มีไซเคิลไลฟ์ (cycle life) หรือ รอบการชาร์จประจุ ประมาณ 10,000 ครั้ง ซึ่งสามารถลดค่าใช้จ่ายเพื่อเปลี่ยนแบตเตอรี่รถยนต์ได้เป็นจำนวนมาก ซึ่งในบางครั้งมีค่าใช้จ่ายต่อครั้งสูงถึง 5,000 ดอลล่าร์สหรัฐ หรือราว 15,000 บาท
นอกจากนี้ ความสามารถในการชาร์จประจุได้อย่างรวดเร็ว ยังทำให้การชาร์จแบตเตอรี่รถยนต์สามารถทำได้ในขณะที่รถยนต์ถูกใช้งาน แทนการที่จะต้องชาร์จอยู่กับที่ทุกๆ คืน
“รถยนต์ขับเคลื่อนด้วยไฟฟ้า จะเพิ่มกำลังการผลิตมากขึ้น หากมีการชาร์จประจุเพียงห้านาที ซึ่งเทียบได้กับเวลาที่ใช้ในการเติมน้ำมันในปั๊มน้ำมัน” รศ.เฉิน กล่าว
“สิ่งที่สำคัญไม่แพ้กัน คือเราสามารถลดปริมาณขยะมีพิษที่เกิดจากแบตเตอรี่ที่หมดอายุได้ เนื่องจากเราสามารถสร้างแบตเตอรี่ที่มีอายุการใช้งานนานขึ้นถึง 10 เท่า เมื่อเทียบกับลิเธียม-ไอออนแบตเตอรี่ที่ใช้กันทั่วไป”
ทีมนักวิจัยได้ทำการจดทะเบียนเทคโนโลยีนี้กับบริษัทหนึ่งเป็นที่เรียบร้อยและคาดว่าจะสามารถพบแบตเตอรี่ในรูปแบบใหม่นี้ในท้องตลาดในระยะเวลาประมาณ 2 ปี
ผู้เขียน: อันดา
ผู้ช่วยวิจัย/นิสิตปริญญาเอก
สาขา Polymer Science
The Petroleum and Petrochemical College
จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย
ที่มา (10/2/2015)
http://www.digitaltrends.com/mobile/scientists-create-long-lasting-battery/
http://www.verizonwireless.com/news/article/2014/11/four-ways-super-batteries-are-going-to-change-everything.html
รูปภาพจาก
http://blog.caranddriver.com/wp-content/uploads/2011/11/Toyota-FT-EV-III.jpg
http://www.metedeconk.org/Images/Library/mobile-devices.jpg
http://xn--m3cbjzaof0kvg1b3a.blogspot.com/2013_08_01_archive.html