سلطه باتري‌هاي ليتيوم يون بر دنياي فناوري
باتري‌هاي ليتيوم يون، ۷۰ درصد از كل دستگاه‌هاي قابل شارژ در اندازه‌ها و دامنه‌هاي مختلف از وسايل نقليه الكتريكي گرفته تا تلفن‌هاي هوشمند و دستگاه‌هاي ذخيره‌سازي انرژي در مقياس بزرگ را تغذيه مي‌كنند.
به گزارش ايسنا، در حالي كه اين فناوري تقريبا در زندگي روزمره ما فراگير شده است اما هنوز موارد زيادي در مورد فرآيندهاي فيزيكي و شيميايي تغذيه‌كننده باتري‌هاي ليتيوم يون نمي‌دانيم. تاكنون، بسياري از جنبه‌هاي طراحي باتري ليتيوم يون از طريق آزمون و خطا به دست آمده است و پژوهشگران الكترودها و الكتروليت‌ها را تغيير داده‌اند و به پيكربندي‌هايي توليد بيشتر انرژي، توان، سرعت شارژ و عمر باتري توجه كرده‌اند و از اين يافته‌ها براي هدايت فرآيندهاي طراحي بدون درك كامل علم نهفته در آنها استفاده مي‌كنند. هرچند در سطح پايه مي‌دانيم كه هنگام شارژ مجدد باتري ليتيوم يون چه اتفاقي مي‌افتد، اما موارد زيادي در مورد واكنش آنها ناشناخته مانده است. خود واكنش نسبتا ساده است و مي‌تواند در يك محلول مايع يا يك الكترود جامد رخ دهد. در هر صورت، يون‌هاي ليتيوم به شكل الكتروليت تشكيل مي‌شوند و سپس در حين دشارژ باتري، بر اساس شرايط، خود را در محلول يا الكترود قرار مي‌دهند. هنگام شارژ، يون‌ها از جاي خود خارج شده و به الكتروليت باز مي‌گردند؛ اين فرآيند هزاران بار در طول عمر باتري تكرار مي‌شود.
سرويس خبري موسسه فنـــاوري ماساچوست (MIT News) در مقاله‌منتشر شده در اوايل ماه جاري نوشت: ميزان تواني كه باتري مي‌تواند توليد كند و سرعت شارژ آن به سرعت وقوع اين واكنش بستگي دارد. با اين حال، اطلاعات كمي در مورد مكانيسم دقيق اين واكنش يا عواملي كه سرعت آن را كنترل مي‌كنند، وجود دارد. البته پژوهشگران در پژوهش جديد خود در تلاش هستند تا با مشاهده فرايند بين لايه‌اي در انواع مختلف باتري و مستندسازي دقيق شرايط خاصي كه اين واكنش‌ها را تسهيل مي‌كنند، اين وضعيت را تغيير دهند. دانشمندان دريافتند كه فرايند بين لايه‌اي كه باتري‌هاي ليتيوم يون را شارژ مي‌كند، با فرايند ديگري - انتقال يون الكترون جفت‌شده - كنترل مي‌شود و در واقع يك الكترون در كنار يون ليتيوم به داخل الكترود حركت مي‌كند. اين يافته مي‌تواند به دانشمندان در طراحي مدل‌هاي باتري با شارژ بهتر و سريع‌تر كمك كند. اين پيشرفت مي‌تواند به‌طور بالقوه تضمين كند كه باتري‌هاي ليتيوم يوني در زماني كه ساير فناوري‌ها به سرعت در حال پيشرفت هستند، تسلط خود را در صنعت فناوري حفظ كنند. باتري‌هاي ليتيوم يوني، هرچند فوق‌العاده مفيد محسوب مي‌شوند، اما با مجموعه‌اي از پيامدهاي منفي خارجي مرتبط هستند. سايت اويل پرايس گزارش كرد، استخراج و توليد ليتيوم از نظر زيست‌محيطي مضر و نيازمند منابع بوده و همچنين از نظر ژئوپليتيكي نيز با چالش‌هايي روبرو است، زيرا چين بخش بزرگي از زنجيره‌هاي تامين ليتيوم جهاني را كنترل مي‌كند. به دليل اين معايب، سرمايه‌گذاري در تحقيق و توسعه انواع باتري‌هاي جايگزين، از جمله باتري‌هاي پروتون، باتري‌هاي سديم-يون و باتري‌هاي كوانتومي، رو به افزايش بوده است.
