วิวัฒนาการใหม่ทางด้านแบตเตอรี่โทรศัพท์ชาร์ตไฟไม่กี่วิ แต่ใช้ได้เป็นอาทิตย์
นักวิทยาศาสตร์ที่มหาลัย Central Florida อาจจะมีทางช่วยเราในด้านอายุการใช้งานในแต่ละครั้งของสมาร์ทโฟน.
ทีมพัฒนาได้คิดค้นแบตตารี่แนวใหม่ที่จะมีอายุการใช้งานในแต่ละครั้งเป็นวันเพียงแค่ชาร์ตถ่านแค่ไม่กี่วินาที. ตัวแบตนั้นใช้ supercapacitors เพื่อเก็บพลังงานให้ได้มากยิ่งขึ้นและสามารถชาร์ตได้มากกว่าถึง 30,000 ครั้งโดยที่ประสิทธิภาพในการชาร์ตไฟนั้นไม่ตกเลย.
ทุกคนรู้ดีว่าใครก็ตามที่เป็นเจ้าของสมาร์ทโฟนมากกว่าปีจะรู้สึกได้ทันทีว่าการชาร์ตไฟแต่ละครั้งนั้นประสิทธิภาพตกไปอย่างเห็นได้ชัดโดยเฉพาะคุณภาพของตัวแบตด้วย. แต่ด้วยนวัตกรรมอันใหม่นี้มันจะช่วยทางด้านคุณภาพของแบตอีกด้วย.
“หากใครก็ตามที่ต้องการเปลี่ยนแบตใหม่ด้วยตัว ซุปเปอร์-คาปาหรือ supercapacitors, คุณจะใช้เวลาในการชาร์ตเพียงไม่กี่วินาทีและไม่ต้องชาร์ตไฟอีกเลยเป็นอาทิตย์,” กล่าวโดย Nitin Choudhary, ผู้มีส่วนเกี่ยวข้องทางด้านวิจัยงานชิ้นนี้.
ผู้คิดค้นและวิจัยได้เรียนรู้และศึกษาทางด้าน nanomaterials ในด้านการเก็บพลังงานมาเป็นปี, แต่ก็ไม่สำเร็จเท่าที่ควร. และมีความคิดว่า Supercapacitors น่าจะเก็บพลังงานได้มากพอๆกับ lithium-ion battery หรือไม่ก็จะมากกว่าเสียด้วยซ้ำ. ทีมวิจัยได้ทำการทดลองโดยการนำเอา 2D materials หรือวัสดุและใส่เข้าไปในยัง supercapacitors.
“ปัญหาที่เกิดก็คือการนำเอาวัสดุที่เป็น two-dimensional/สองมิติ เข้าไปผสมผสานในระบบที่มีหรือเป็นอยู่แล้ว – และจะเกิดปัญหาทางด้านคอขวดหรือ bottleneck. เราได้พัฒนาเคมีสังเคราะห์แบบธรรมดาหรือง่ายๆขึ้นมาเพื่อที่จะง่ายต่อการนำไปผสมผสานกับวัสดุที่มีหรือเป็นอยู่แล้วกับวัสดุสองมิติหรือ two-dimensional materials,”กล่าวโดย principal investigator Yeonwoong “Eric” Jung, ผู้ช่วยศาสตร์ศตาจาร์ยทางด้าน NanoScience.
ทีมวิจัย supercapacitors ต้องนำสายไฟประมาณเป็นล้านๆเส้นเพื่อต่อเข้าในส่วนที่มีความหนาเพียง nanometers เข้ากับวัสดุที่เป็นสองมิติหรือ 2D materials.
“สำหรับอุปกรณ์ไฟฟ้าที่มีขนาดเล็ก, รู้สึกว่าวัสดุที่เราใช้ดูเหมือนจะใหญ่กว่าหรือมากกว่าในด้าน energy density/ความหนาแน่นทางด้านพลังงาน, power density/ความหนาแน่นทางด้านไฟฟ้าและ cyclic stability/ความเสถียร,” Choudhary กล่าว.
UCF team ไม่ใช่เป็นเพียงกลุ่มเดียวที่กำลังศึกษาและวิจัยประสิทธิภาพของตัวแบตสำหรับโทรศัพท์. มันยังมีงานวิจัยอีกด้านที่ศึกษาทางด้านและพัฒนาทางด้าน tinier lithium metal batteries/วัสดุ ลิเที่ยมที่มีความหนาที่บางกว่า ที่สามารถกักเก็บ ions ได้มากกว่าปรกติหรือเป็นสองเท่า. อีกกลุ่มหนึ่ง/Another study ได้พัฒนา nanowire battery เพื่อสามารถรองรับการชาร์ตถ่านได้เป็นร้อยเป็นพันครั้ง.
แบตทั่วๆไป, เช่น lithium-ion batteries, อีกไม่นานก็จะถึงเวลาที่หมดสมัยในไม่ช้า. เพราะแบตชนิดนี้มีข้อเสียทางด้านความร้อนที่มากเกินไป. คงไม่ต้องสะกิดความจำสำหรับอะไรที่เกิดขึ้นกับ Samsung Galaxy Note 7 ที่เดี๋ยวก็ไหม้ เดี๋ยวก็ควันขึ้นและร้ายไปกว่านั้นระเบิดก็มี.
ความคิดทางด้านนี้ดูเหมือนจะเยี่ยมทีสุดสำหรับทุกคนที่มีสมาร์ทโฟน “ตอนนี้มันยังไม่พร้อมสำหรับผู้บริโภคทั่วไป,” Jung กล่าว. “แต่มันก็มาได้ไกลพอสมควรและสามารถพิสูจน์ได้แล้วว่าทำได้, และจากการศึกษาค้นคว้านี้ มันจะส่งผลกระทบเป็นวงกว้างแน่นอนสำหรับ technologies ที่กำลังจะมาถึงและอีกหลายๆด้าานของเทคโนโลจีด้วย.”
ที่มาเครดิต/Sources:
Innovative Battery Charges Phones in Seconds and Lasts for a Week