فال حافظ امروز چهارشنبه ۱۴ مرداد ۱۴۰۵

مهم‌ترین بخش هر خودروی برقی بی‌تردید باتری است؛ بخشی که در عین اهمیت، یکی از جوان‌ترین فناوری‌ها هم به شمار می‌رود. هرچند ایده‌ی آن به قرن نوزدهم بازمی‌گردد، نخستین باتری‌های تجاری لیتیوم‌یون را سونی در سال ۱۹۹۱ ساخت. نام‌های مختلفی هم که برای این باتری‌ها می‌شنویم، گاهی گیج‌کننده‌اند؛ برای نمونه، باتری لیتیوم-آهن-فسفات همان باتری لیتیوم‌یون است یا چیزی متفاوت؟

با وجود این نام‌های پرزرق‌وبرق، همه‌ی آن‌ها باتری‌های لیتیوم‌یون هستند، همگی به یک شیوه کار می‌کنند و همگی اجزای پایه‌ی یکسانی دارند. در واقع باتری‌ها از صدها سلول تشکیل می‌شوند؛ هر سلول چند ولت برق تولید می‌کند و کنار هم درون یک محفظه قرار می‌گیرد تا انرژی لازم برای یک خودروی برقی را فراهم کند. هر سلول دو الکترود دارد، یعنی کاتد مثبت و آند منفی، و میان آن‌ها یک جداکننده‌ی نارسانا از جنس پلاستیک یا سرامیک قرار می‌گیرد؛ افزون بر آن، یک لایه‌ی نازک الکترولیت مایع هم در ساختار سلول دیده می‌شود.

سلول‌ها می‌توانند نازک و تخت باشند، شبیه یک قرص بزرگ افتر ایت، یا برای رسیدن به قالب استوانه‌ای و منشوری به‌صورت رول درآیند؛ با این حال، همه‌ی آن‌ها همان چهار جزء را در خود دارند. تنها چیزی که در یک باتری لیتیوم‌یون تغییر می‌کند، فرمول‌بندی کاتد است. دو نوع رایج باتری خودروی برقی،  نیکل-منگنز-کبالت و لیتیوم-آهن-فسفات هستند که به‌ترتیب با نام‌های اختصاری «NMC» و «LFP» شناخته می‌شوند.

هر دو نام در اصل مخلوط شیمیاییِ به‌کاررفته برای ساخت کاتد را توصیف می‌کنند، در حالی که آند همیشه پایه‌ی کربنی دارد و معمولا از گرافیت ساخته می‌شود. صنعت باتری این فرایند را به پختن کیک تشبیه می‌کند، اما واقعیت این است که در یک سلول باتری لیتیوم‌یون، مواد اولیه‌ی کمتری از یک کیک نمایشی تلویزیونی به کار می‌رود. کاتد با مخلوط‌کردن مواد شیمیایی به شکل خمیر ساخته می‌شود، سپس این خمیر روی فویل آلومینیومی پخش و خشک می‌شود؛ آند کربنی هم با خمیر گرافیت روی فویل مسی شکل می‌گیرد. فرمول‌های متفاوت، ویژگی‌های متفاوتی برای باتری به همراه دارند.

باتری‌های NMC می‌توانند انرژی بیشتری برای برد ذخیره کنند و کبالت برای چگالی توان مفید است، اما باتری ارزان‌تر LFP نه نیکل گران‌قیمت دارد و نه کبالت بحث‌برانگیز. از نظر پایداری هم وضعیت بهتری دارد. با این حال، همه‌ی آن‌ها به یک روش کار می‌کنند؛ هنگام شارژ، یون‌های لیتیوم در کاتد از میان الکترولیت و جداکننده به سمت آند کربنی حرکت می‌کنند و وقتی باتری در حال استفاده و در حال دشارژ است، همین یون‌ها دوباره به کاتد بازمی‌گردند.

پرسش اصلی برای خریدار خودروهای برقی این است که آیا باید نگران شیمیِ به‌کاررفته در خودرویی باشد که قصد خریدش را دارد یا نه. اگر پایداری و ملاحظات زیست‌محیطی معیار اصلی باشد، باتری‌هایی که از فلزات سنگین مانند نیکل و کبالت خالی‌اند، از نظر زیست‌محیطی امتیاز بهتری دارند. با این همه، در استفاده‌ی روزمره چیزی که اهمیت واقعی دارد اعداد مربوط به برد و عملکرد است، نه اینکه سازنده دقیقا با چه مسیری به آن اعداد رسیده باشد. منبع خبر آنلاین انتهای پیام/