บทความโดย ผศ. ดร.เกียรติพงษ์ บรรลุสันต์
ในปัจจุบันเราใช้ชีวิตอยู่กับอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ทันสมัยที่มีฟังก์ชันสลับซับซ้อนมากมายซึ่งต้องการแบตเตอรี่ที่เป็นแหล่งกักเก็บพลังงานไฟฟ้าที่มีประสิทธิภาพสูง นอกจากนี้ระบบดังกล่าวยังมีความสำคัญต่อการพัฒนายานยนต์ไฟฟ้าที่มีแนวโน้มจะเข้ามาแทนที่การใช้น้ำมันที่มีปริมาณลดลงเรื่อย ๆ การพัฒนาแบตเตอรี่ชนิดประจุไฟฟ้าใหม่ได้ให้มีประสิทธิภาพสูงยิ่งขึ้นจึงมีความจำเป็นอย่างเร่งด่วน โดยแบตเตอรี่ดังกล่าวต้องสามารถกักเก็บพลังงานได้มากในขณะเดียวกันต้องมีขนาดเล็กและน้ำหนักเบา ซึ่งแบตเตอรี่ชนิด “ลิเทียม-ซัลเฟอร์” ถือว่าเป็นหนึ่งในตัวเลือกที่ได้รับความสนใจเนื่องจากการใช้ซัลเฟอร์เป็นขั้วแคโทดนอกจากจะมีราคาถูกแล้ว ซัลเฟอร์ยังมีความจุลิเทียมต่อหน่วยมวลที่สูงมาก
อย่างไรก็ตามการใช้งานแบตเตอรี่ชนิดลิเทียม-ซัลเฟอร์ยังเกิดปัญหาการสูญเสียความจุระหว่างรอบการใช้งานอย่างรวดเร็วเนื่องจากการเกิดปฏิกิริยาเฟสของเหลวที่ขั้วแคโทด โดยเมื่อซัลเฟอร์เกิดปฏิกิริยากับลิเทียมจะได้สารโพลีซัลไฟด์เป็นผลิตภัณฑ์ ซึ่งสารดังกล่าวละลายได้ในสารอิเล็กโตรไลต์จึงทำให้เกิดการสูญเสียมวลสารที่ขั้วแคโทด งานวิจัยนี้ได้ใช้วิธีการจำลองทางคอมพิวเตอร์เพื่อศึกษาพฤติกรรมของซัลเฟอร์ที่ถูกกักไว้ในท่อนาโนคาร์บอนในระหว่างการเกิดปฏิกิริยาอัดและคายลิเทียม โดยได้เปิดเผยให้เห็นถึงกลไกระดับอะตอมเกี่ยวกับวิธีการลดปัญหานี้เพื่อการพัฒนาประสิทธิภาพของแบตเตอรี่ในอนาคต
