ใกล้เป็นจริงแล้ว ! เตรียมใช้ ‘แบตเตอรี่กราฟีน’ แทน ‘ลิเธียมไอออน’ ราคาถูก-ไม่ระเบิด-อัดประจุได้เร็วขึ้น-กักเก็บประจุไฟฟ้าได้มากขึ้น

สจล. โชว์พลังสิ่งประดิษฐ์ฝีมือคนไทย 1,111 ชิ้นสู่ระดับโลก โดยเฉพาะนวัตกรรมแบตเตอรี่กราฟีน วัสดุทดแทนลิเธียมไอออน เพราะราคาถูกกว่ามาก สร้างมูลค่าเพิ่มจากการใช้วัสดุการเกษตรเหลือใช้ภายในประเทศ

รศ.ดร.คมสัน มาลีสี รักษาการอธิการบดี สถาบันเทคโนโลยีพระจอมเกล้าเจ้าคุณทหารลาดกระบัง (สจล.) ได้แถลงข่าวความสำเร็จเกี่ยวกับนวัตกรรมและผลงานวิจัยครั้งยิ่งใหญ่ที่สุดในประเทศไทย 1,111 ชิ้น ที่จะจัดแสดงในงาน “KMITL Innovation EXPO 2023” ซึ่งจะมีขึ้นในวันที่ 27 – 29 เม.ย. 2566 ที่ สจล.

โดยหนึ่งในนั้น คือ “แบตเตอรี่กราฟีนสำหรับยานยนต์ EV ในอนาคต” โดยกราฟีน (Graphene) เป็นสิ่งที่นานาประเทศเชื่อมั่นว่าเป็นวัสดุแห่งอนาคต โดยเป็นชั้นอะตอมของคาร์บอนที่เรียงตัวต่อกันเป็นโครงสร้าง 6 เหลี่ยม (Hexagonal) ซึ่งมีความโดดเด่นด้วยคุณสมบัติสุดพิเศษหลายด้าน เช่น บางที่สุดในโลก แข็งแกร่งกว่าเพชรและเหล็กกล้าถึง 200 เท่า นำไฟฟ้าได้ดี น้ำหนักเบาแต่พื้นผิวมาก กราฟีน 1 กรัม จะมีพื้นผิวเท่ากับ 10 สนามเทนนิส

โดย ปัจจุบัน สจล.เป็นแห่งเดียวในไทยที่สามารถผลิตวัสดุ “กราฟีน” ได้เองจากโรงงานต้นแบบผลิตกราฟีนใน สจล. ด้วยกำลังผลิตเดือนละ 15 กก. สามารถทดแทนการนำเข้าได้ ซึ่งมีราคากก.ละกว่า 10 ล้านบาท เรียกว่าเป็นวัสดุล้ำค่า เมดอินไทยแลนด์ 

ขณะนี้ ทีมวิจัยสามารถคิดค้นพัฒนา“แบตเตอรี่กราฟีน” ได้เป็นครั้งแรกในไทย โดยใช้ รีดิวซ์กราฟีนออกไซด์ ร่วมกับคาร์บอนจากวัสดุการเกษตรธรรมชาติ เช่น ถ่านเปลือกทุเรียน ถ่านกัญชง ถ่านหินลิกไนต์ และคาร์บอนทั่วไป มาประดิษฐ์ขั้วไฟฟ้า 

นอกจากนี้ ทีมวิจัย สจล.ยังได้พัฒนาวัสดุใหม่ คือ วัสดุคอมโพสิตยางพารา ผสม นาโนกราฟีนออกไซด์ เพื่อป้องกันการคายประจุจากไฟฟ้าสถิต ทั้งเป็นตัวดูดซับสารอิเล็กโทรไลต์ให้มีสภาพเปียกได้สูง มีพื้นที่ผิวจำเพาะสูง ช่วยให้การเคลื่อนที่ของไอออนไหลผ่านได้ดีขึ้นจากรูพรุนที่เหมาะสม ส่งผลให้ยางพารามีประสิทธิภาพในการเป็นตัวแยกขั้วไฟฟ้าที่ดี ไม่มีความร้อนสะสมภายใน ทนต่อความร้อนและปฏิกิริยาเคมีจากกราฟีนออกไซด์

จุดเด่นของ “แบตเตอรี่กราฟีน” คือ สามารถกักเก็บประจุไฟฟ้าได้มากขึ้น และมีอัตราการอัดประจุได้ที่รวดเร็วขึ้นจากแบตเตอรี่แบบเดิม ราคาถูก ไม่ระเบิด จึงปลอดภัยต่อการใช้งาน สร้างมูลค่าเพิ่มจากการใช้วัสดุการเกษตรเหลือใช้ภายในประเทศ สนับสนุนแนวเศรษฐกิจ BCG (Bio-Circular-Green Economy) ลดปริมาณขยะสิ่งแวดล้อม ลดการนำเข้า มีประสิทธิภาพสูง แต่ราคาถูกกว่าลิเธียมไอออนมาก

โดยในอนาคตจะเป็นการพัฒนาเพื่อให้สามารถใช้ได้กับยานยนต์ไฟฟ้า EV มอเตอร์ไซค์ไฟฟ้า สามล้อไฟฟ้า เพื่อรองรับอุตสาหกรรมใหม่ ก้าวเป็นฮับ EV และสังคมที่ยั่งยืน