“แก้วหน้าที่พิเศษ” วัสดุใหม่เพื่อกักเก็บพลังงานแห่งอนาคต สำหรับพัฒนาสู่แบตเตอรี่ที่มีสมบัติใช้งานได้ยาวนานขึ้น มีความจุมากขึ้น ใช้งานได้ปลอดภัยระหว่างชาร์จและใช้งาน สามารถขึ้นรูปได้ตามรูปทรงของแบตเตอรี่ และมีศักยภาพในการกักเก็บพลังงานสะอาด สอดคล้องกับความต้องการที่เพิ่มมากขึ้น

วัสดุแก้วสำหรับผลิตขั้วไฟฟ้าแบตเตอรี่

 

สถาบันวิจัยแสงซินโครตรอน (องค์การมหาชน) พัฒนาแก้วสำหรับผลิตขั้วแคโทดของแบตเตอรี่ ทดแทนขั้วแคโทดรูปแบบเดิมที่เป็นผลึกซึ่งเสื่อมสภาพได้ง่าย แต่วัสดุแก้วมีความคงทนกว่าและสามารถขึ้นรูปเป็นแบตเตอรี่ได้หลากหลายรูปแบบตามต้องการ โดยแก้วหน้าที่พิเศษนี้สามารถเก็บประจุได้ 2 เท่าของแบตเตอรี่ที่มีใช้งานในเชิงพาณิชย์ในปัจจุบัน

ทีมวิจัยได้เน้นศึกษาพัฒนาเป็นวัสดุแคโทดในแบตเตอรี่ชนิดลิเทียมไอออน และแบตเตอรี่ชนิดของแข็ง เพื่อมุ่งพัฒนาสู่เชิงพาณิชย์ต่อไป และได้นำเทคโนโลยีแสงซินโครตรอนมาศึกษาโครงสร้างของแก้ว รวมทั้งมีการทดสอบสมบัติเชิงแสง สมบัติทางแม่เหล็ก และสมบัติทางเคมีไฟฟ้าของแก้วที่เตรียมได้ เพื่อตรวจสมบัติของแก้วที่ได้นี้ แล้วนำไปพัฒนาเป็นวัสดุสำหรับตัวเก็บประจุไฟฟ้าศักยภาพสูงหรือแบตเตอรี่เพื่อกักเก็บพลังงานสะอาดในอนาคตได้

 

                                  

(ซ้าย) ส่วนประกอบต่างๆ ของแบตเตอรี่ลิเทียมไอออนที่ใช้วัสดุแก้วเป็นขั้วแคโทด  (ขวา)ส่วนประกอบต่างๆของแบตเตอรี่ของแข็งแบบใหม่ที่ใช้วัสดุแก้วเป็นส่วนประกอบ

 

Lithium Borate-based Glass วัสดุแก้วเพื่อพัฒนาเป็นขั้วแคโทดสำหรับแบตเตอรี่ชนิดใหม่ 

 

 

Manganese Lithium Borate Glass วัสดุแก้วเพื่อพัฒนาเป็นขั้วแคโทดสำหรับแบตเตอรี่ชนิดใหม่

 

ตัวอย่างเซลล์แบตเตอรี่ที่ใช้ขั้วผลิตจากวัสดุแก้ว

 

ตัวอย่างการประยุกต์ใช้แบตเตอรี่จากวัสดุแก้วเพื่อผลิตแสงสว่าง