طراحی باتری برای خودرو با امکان شارژ چند دقیقه ای و عمر ۱۰ ساله
با همکاری شرکت برزیلی CBMM، باتری حاوی نیوبیوم و گرافن در حال توسعه است که ده سال بیشتر از باتری‌های رایج عمر می‌کند و به سرعت نیز شارژ میشود.
محققان در حال ایجاد باتری برای خودروهای الکتریکی (EV) هستند که یک دهه طولانی‌تر از باتری‌های معمولی عمر کرده، و در عرض چند دقیقه شارژ میشود.
یکی از محدودیت‌های مهم وسایل نقلیه برقی (EV) زمان لازم برای شارژ باتری است. محققان دانشگاه ملی سنگاپور (NUS) در حال توسعه باتری‌هایی هستند که می‌توانند به سرعت شارژ شوند.
این باتری‌ها با فلزی نیوبیوم ساخته شده و تا ۱۰ سال طولانی تر از باتری استاندارد EV عمر می‌کنند. این باتری‌ها نتیجه یک پروژه ۵ میلیون دلاری نوآوری باتری است که توسط بنیاد ملی تحقیقات با همکاری شرکت برزیلی CBMM پشتیبانی میشود. این شرکت تأمین‌کننده پیشرو نیوبیوم است.
در تولید نمونه اولیه این باتری از نیوبیوم و گرافن استفاده شده است. گرافن دارای هدایت الکتریکی بالا است، در حالی که نیوبیوم دارای ساختار مولکولی مقاوم در برابر استرس است که می‌تواند طول عمر باتری را طولانی کند و از گرمای بیش از حد جلوگیری نماید.
محققان تخمین می‌زنند که باتری‌های نیوبیوم گرافن قادر به شارژ حداقل تا ۱۰،۰۰۰ بار بوده و ۸۰ ٪ از ظرفیت اولیه خود را نیز بعد از آن حفظ می‌کنند که این توانمندی پنج برابر بیشتر از باتری‌های فعلی EV است.
محققان تخمین می‌زنند باتری آنها طی ۱۰ دقیقه شارژ خود را تکمیل کند، که حدود سه برابر سریع‌تر از میانگین زمان مورد نیاز برای شارژ سریع باتری EV است. این امر باعث میشود زمان کاربران برای شارژ مجدد وسایل نقلیه خود کاهش یابد و ممکن است افراد بیشتری را به خرید EV به جای وسایل نقلیه موتور احتراق داخلی، که باعث ایجاد آلودگی میشود، ترغیب کند. طول عمر باتری طولانی تر نیز هزینه مالکیت یک EV را کاهش می‌دهد.
علاوه بر شارژ سریع، محققان همچنین یک باتری ایمن و بادوام را برای تأمین انرژی EVها در اولویت قرار می‌دهند، باتری‌های نیوبیوم-گرافن جایگزین پایدارتری برای باتری‌های لیتیوم یون خواهند بود که هنگام دور ریخته شدن به زباله‌های خطرناک تبدیل می‌شوند. نیوبیوم فلز نسبتا ارزانی است.
اگرچه این فناوری هنوز در مرحله توسعه خود قرار دارد، محققان تخمین می‌زنند که نمونه اولیه باتری نیوبیوم-گرافن آنها تا سال ۲۰۲۴ به تولید برسد.