پژوهشی جدید نشان می‌دهد که باتری‌های نسل جدید شاید از موادی استفاده کنند که برگرفته از خود طبیعت و به نفع آن خواهد بود.
گروهی از دانشمندان روشی را کشف کرده‌اند که از موادی غیر معمول یعنی چوب جهت ساخت باتری‌های نسل جدید استفاده می‌کند. این گروه از دانشگاه براون موادی برگرفته از درخت را برای استفاده در باتری‌های حالت جامد تولید کرده‌اند که نسبت به باتری‌های کنونی امن‌تر هستند و آسیب کمتری به محیط زیست وارد می‌کنند.
در نسل کنونی باتری‌های لیتیوم یونی که در گوشی‌های هوشمند، رایانه‌های شخصی و خودروهای الکتریکی مورد استفاده قرار می‌گیرد، مایع فرار به‌عنوان الکترولیت به کار گرفته شده است. این الکترولیت‌ها یون‌های لیتیوم را بین الکترودهای مثبت و منفی باتری هدایت می‌کنند. الکترولیت‌های مایع در انجام این پروسه بسیار خوب عمل می‌کنند ولی می‌توانند سمی و خطرناک باشند. به‌عنوان مثال اگر باتری دچار اتصال کوتاه (نوعی ارتباط غیرعادی میان دو گروه با ولتاژهای متفاوت) شود، ممکن است مایع و در نتیجه باتری آتش بگیرد. چنین مشکلی همیشه به‌طور روزمره به وجود نمی‌آید اما باعث جمع‌آوری برخی از باتری‌هایی شده است که به شکل نادرست تولید شده‌اند.
در راستای ایمن‌تر ساختن باتری‌ها، محققان باتری‌های حالت جامد را توسعه می‌دهند که در آن‌ها از یک ماده‌ی جامد به‌عنوان الکترولیت استفاده شده است. یک ماده‌ی جامد و غیر قابل اشتعال ایمن‌تر خواهد بود و تولید آن نهایتاً ضرر کمتری را برای محیط زیست به دنبال خواهد داشت. اکثر تحقیقات صورت گرفته روی الکترولیت‌های جامد شامل سرامیک بوده‌اند که یون‌ها را به خوبی حرکت می‌دهند اما همچنین به راحتی قابل شکستن هستند.
گروه براون ماده‌ای را به‌عنوان یک الکترولیت جامد تولید کرده که از ترکیب لوله‌های مسی و پلیمری که از چوب به دست آمده، تشکیل شده است و نانوفیبریل سلولوز نام دارد. ماده‌ی پلیمری‌ای که محققان تولید کرده‌اند، مثل یک ورق کاغذ به شدت نازک و انعطاف‌پذیر است که استفاده از آن در تولید باتری را آسان‌تر می‌سازد و در عین حال، مثل سایر مواد نظیر سرامیک در هدایت یون‌ها عملکرد بسیار خوبی دارد.
«یو کی» (Yue Qi)، پروفسور دانشکده‌ی مهندسی دانشگاه براون طی بیانیه‌ای چنین توضیح داده است:
یون‌های لیتیوم در این الکترولیت جامدِ ارگانیک با مکانیزم‌هایی حرکت می‌کنند که ما اساساً در سرامیک‌های غیر اورگانیک می‌دیدیم.
استفاده از موادی که طبیعت در اختیارمان گذاشته است، تاثیر کلی تولید باتری‌ها روی محیط زیست را کاهش خواهد داد.
محققان امیدوارند که این پیشرفت در تولید باتری بتواند به هرچه در دسترس‌تر شدن باتری‌های حالت جامد کمک کند تا در نهایت به ایمنی بیشتری در استفاده از باتری‌ها دست پیدا کنیم. این پژوهش که می‌تواند شروعی بر باتری‌های نسل جدید باشد، در مجله‌ی نیچر به انتشار رسیده است.
لینک کوتاه: