วิจัยไทยพัฒนาทางเลือกใหม่ “แบตเตอรี่สังกะสีไอออน”

สวทช.-จุฬาฯ-วท.กห. ชูนวัตกรรม “แบตเตอรี่สังกะสีไอออน” แบตเตอรี่ทางเลือกใหม่ ปลอดภัย และเป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อม ลดการใช้วัตถุดิบจากแร่ลิเทียมที่หายากและมีส่วนผสมของโลหะหนัก

วันนี้ (21 เม.ย.2564) ดร.ศิวรักษ์ ศิวโมกษธรรม ผู้อำนวยการศูนย์เทคโนโลยีเพื่อความมั่นคงของประเทศและการประยุกต์เชิงพาณิชย์ (NSD) สวทช. กล่าวว่า ทุกวันนี้แบตเตอรี่ที่นิยมใช้เชิงพาณิชย์คือแบตเตอรี่แบบลิเทียมไอออน เพราะเป็นเทคโนโลยีที่มีประสิทธิภาพในการกักเก็บพลังงานสูงที่สุดเมื่อเทียบต่อน้ำหนักของแบตเตอรี่ เหมาะต่อการใช้งานกับอุปกรณ์ที่ต้องเคลื่อนย้ายพกพาได้สะดวก แต่ยังมีข้อจำกัดคือปัญหาด้านความปลอดภัย เนื่องจากการผลิตแบตเตอรี่ชนิดนี้ใช้อิเล็กโทรไลต์อินทรีย์ซึ่งเป็นพิษและไวไฟ สามารถระเบิดได้

นอกจากนี้ แบตเตอรี่แบบลิเทียมไอออนยังมีส่วนผสมของโลหะหนัก ปัจจุบันใช้วิธีกำจัดด้วยการฝังกลบ แต่หากมีการใช้จำนวนมาก ย่อมมีโอกาสเกิดการรั่วไหลของสารพิษออกสู่สิ่งแวดล้อมได้ ไม่เพียงปัญหาด้านความปลอดภัย การพัฒนาเทคโนโลยีแบตเตอรี่แบบลิเทียมในประเทศไทยยังต้องอาศัยการพึ่งพาต่างประเทศเป็นหลัก เพราะประเทศไทยไม่มีแหล่งผลิตแร่ลิเทียม ต้องนำเข้าจากต่างประเทศทั้งหมด

ขณะเดียวกันทรัพยากรแร่ลิเทียมยังเป็นแร่หายาก หากมีความต้องการใช้ในปริมาณมากเพื่อสร้างระบบกักเก็บไฟฟ้าจากแหล่งพลังงานไฟฟ้าหมุนเวียน รวมถึงการผลิตยานยนต์ไฟฟ้า อาจจะทำให้เกิดภาวะขาดแคลน และเกิดการขัดแย้งแย่งชิงทรัพยากรในอนาคต

ดร.อดิสร เตือนตรานนท์ นักวิจัยศูนย์ NSD สวทช. กล่าวว่า สวทช.ร่วมกับจุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย และกรมวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีกลาโหม (วท.กห.) พัฒนา “แบตเตอรี่สังกะสีไอออน” แบตเตอรี่ทางเลือกใหม่ ปลอดภัย และเป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อม

ทั้งนี้ นักวิจัยนำเทคโนโลยีกราฟีนเข้ามาช่วยเพิ่มประสิทธิภาพการเก็บประจุของแบตเตอรี่ มีค่าการเก็บประจุสูงถึง 180-200 mAh/g และมีค่าความหนาแน่นพลังงานอยู่ในช่วง 180-200 Wh/kg ให้ค่าแรงดันได้ 1.2–1.4 โวลต์ สามารถใช้งานได้ยาวนานกว่า 1,000 รอบ มีประสิทธิภาพด้านความหนาแน่นพลังงานสูงกว่าแบตเตอรี่ตะกั่วกรด และสามารถเทียบเคียงกับแบตเตอรี่ลิเทียมไอออนบางชนิดได้