ในปัจจุบันนั้นแบตเตอรี่แบบ Lithium-ion ที่เราใช้บนอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ส่วนใหญ่ก็จะมีขนาดที่เบาอยู่แล้วครับ ทว่าด้วยขนาดที่เบาและเล็กนั้นก็ต้องแลกมากับการที่มันมีพื้นที่ในการเก็บประจุได้ไม่มากเท่าไรนัก และการพัฒนาแบตเตอรี่แบบ Li-ion นั้นก็ดูเหมือนจะติดหนึบอยู่อย่างนั้นมาเป็นระยะเวลานานถึงแม้ว่าจะมีนักวิจัยจากทั้งหน่วยงานรัฐบาลและเอกชนในหลายๆ ประเทศให้ความสนใจในการวิจัยและพัฒนาแบตเตอรี่ให้มาพร้อมกับความสามารถในการเก็บประจุได้มากขึ้นกว่าเดิม
ใช่ว่าการพัฒนาแบตเตอรี่แบบ Li-ion จะไม่มีอะไรคืบหน้าเลยสักทีเดียวครับ เพราะได้เคยมีนักวิจัยเผยถึงแบตเตอรี่แบบ Lithium-air ซึ่งตามทฤษฎีนั้นจะมีความสามารถในการเก็บประจุได้มากกว่าแบตเตอรี่แบบ Li-ion เดิมถึง 10 เท่าตัวด้วยกันเลยทีเดียว ซึ่งด้วยความสามารถขนาดนี้ทำให้นักวิจัยให้ความสนใจที่จะพัฒนา Lithium-air กันมาก อย่างไรก็ตามรุ่นทดลองที่ถูกพัฒนาออกมานั้นไม่ว่าจะเป็นที่ไหนก็พบว่าเจอปัญหาแบตเตอรี่แบบ Lithium-air มีความไม่แน่นอนในการใช้งานเลยสักนิดครับ
ปัญหาที่เกิดขึ้นก็คือตัวแบตเตอรี่แบบ Lithium-air รุ่นทดลองนั้นมีความสามารถในการชาร์จประจุได้ต่ำมาก(discharge rates ต่ำ) และประสิทธิภาพการให้พลังงานในการใช้งานก็ต่ำ ที่หนักไปกว่านั้นก็คือการใช้งาน Lithium-air นั้นจะต้องใช้งานในที่ๆ มีออกซิเจนบริสุทธ์เท่านั้นซึ่งนั่นทำให้แบตเตอรี่แบบ Lithium-air ไม่สามารถที่จะนำมาใช้งานในชั้นบรรยากาศทั่วไปที่พวกเราอาศัยกันอยู่ได้ครับ
ปัญหาเรื่องการใช้งานในชั้นบรรยากาศนั้นยังไม่ได้รับการแก้ไขครับ ทว่าจากเอกสารงานวิจัยที่ถูกตีพิมพ์บน Journal Science เมื่อไม่นานที่ผ่านมานี้จากงานวิจัย Tao Liu, Clare P. Grey และเพื่อนร่วมงานซึ่งเป็นนักวิจัยจาก Cambridge University ได้เผยให้เห็นครับว่าพวกเขาได้แก้ไขในส่วนของความมีเสถียรภาพและประสิทธิภาพของแบตเตอรี่แบบ Lithium-air โดยการเพิ่ม Lithium Iodide และใช้ขั้วไฟฟ้าคาร์บอนที่อ่อนนุ่มที่ทำมาจากรูพรุนของกราฟีนเข้าไปครับ
นอกไปจากนั้นแล้วความแตกต่างอีกอย่างหนึ่งที่ทางทีมวิจัยใช้งานงานของพวกเขาก็คือ ทางทีมวิจัยเลือกใช้การจัดเก็บประจุจากการชาร์จด้วยการขึ้นรูปและเคลื่อนย้ายของ crystalline lithium hydroxide (LiOH) แทนที่จะใช้ Lithium Peroxide เหมือนอย่างในงานวิจัยของแบตเตอรี่แบบ Lithium-air ใช้กัน ด้วยการใส่ Lithium Iodide เข้าไปทำให้พวกเขาสามารถที่จะหลีกเลี่ยงปฎิกิริยาทางเคมีหลายอย่างที่ไม่ต้องการให้เกิดขึ้นได้ครับ ซึ่งนี่เป็นวิธีการที่พวกเขาทำให้แบตเตอรี่แบบ Lithium-air นั้นมีความเสถียรภาพมากขึ้นและทำให้เขาสามารถชาร์จแบตเตอรี่แบบ Lithium-air ใหม่ได้กว่า 2000 ครั้งเลยทีเดียวครับ
นอกไปจากนั้นแล้วทางทีมวิจัยยังได้มีการปรับแต่งในเรื่องของการดีไซน์เพื่อที่จะเก็บช่องว่างของแรงดันไฟฟ้าระหว่างการชาร์จและตอนที่ไม่ได้ชาร์จผ่านทาง Li-ion cell อยู่ที่ราวๆ 0.2 V(งานวิจัยของแบตเตอรี่แบบ Lithium-air อื่นๆ จะมีช่องวางตรงนี้อยู่ที่ 0.5 – 1 V) ผลที่ได้ก็คือแบตเตอรี่แบบ Lithium-air ของทีมวิจัยนั้นมีประสิทธิภาพสูงมากขึ้นกว่าเดิมถึง 93% เลยทีเดียว อย่างไรก็ตามใช่ว่าเราจะได้ใช้แบตเตอรี่แบบ Lithium-air ในเร็วๆ นี้ครับ เพราะยังมีอีกหลายปัญหามากมายที่ต้องทำการแก้ไขอยู่คงต้องรอกันอีกสักพักใหญ่ๆ เลยทีเดียวครับ
ที่มา : computerworld
