פריצת דרך בסוללות ליתיום מוצקות באופן מלא מבטיחה רכבים חשמליים בטוחים ויעילים יותר

This post is also available in: English (אנגלית)

חוקרים מאוניברסיטת מקגיל עשו צעדים משמעותיים בפיתוח סוללות ליתיום במצב מוצק, טכנולוגיה שיכולה לשנות כלי רכב חשמליים (EV) על ידי שיפור הבטיחות, היעילות ואריכות הימים. שלא כמו סוללות ליתיום-יון מסורתיות, המכילות רכיבים דליקים, סוללות מוצקות באופן מלא מחליפות סוללות אלה בחומרים מוצקים, מפחיתות את סכנות השריפה ומגדילות את קיבולת אחסון האנרגיה.

ההסתמכות הנוכחית על סוללות ליתיום-יון נוזליות מגיעה עם חסרונות בולטים, כולל סיכוני בטיחות בשל דליקות ופגיעה בביצועים לאורך זמן. ככל שמכוניות חשמליות ממשיכות לגדול בפופולריות, הצורך בפתרונות אנרגיה בטוחים ויעילים יותר הפך להיות בעל חשיבות עליונה. עם זאת, אתגר גדול ביצירת סוללות מצב מוצק היה הנושא של interfacial resistance. תופעה זו מתרחשת בממשק שבין האלקטרודות לאלקטרוליט המוצק, ויוצרת צוואר בקבוק שמפריע לזרימת הליתיום יון ומפחית את יעילות הסוללה.

צוות המחקר במקגיל פיתח פתרון חדשני לנושא זה. הם הציגו קרום קרמי נקבובי מלא בכמות קטנה של פולימר, אשר מחליף את הלוחות הצפופים המסורתיים המשמשים לבניית סוללות. הממברנה החדשה משמשת כגשר, ומאפשרת ליוני ליתיום לנוע בחופשיות בין האלקטרודות והאלקטרוליט, ובכך למעשה מבטלת את ה-interfacial resistance.

ההשלכות של פריצת דרך זו הן עמוקות, במיוחד בנוגע לבטיחות, טווח ותוחלת החיים של רכבים חשמליים. על ידי הסרת נוזלים דליקים, סוללות מוצקות באופן מלא מפחיתות באופן משמעותי את הסיכון לשריפות, ובכך משפרות את הבטיחות של נהגים ונוסעים כאחד.

בנוסף, סוללות אלה יכולות לאחסן אנרגיה רבה יותר, מה שמוביל לטווחים ארוכים יותר עבור כלי רכב חשמליים. היציבות המשופרת שלהם מתורגמת גם לתוחלת חיים ארוכה יותר, הפחתת הצורך בהחלפת סוללות תכופות ותורמת לקיימות של רכבים חשמליים.

למרות שהסוללה עדיין בפיתוח, עבודת הצוות של מקגיל מייצגת התקדמות מכרעת לקראת עתיד בר קיימא יותר בתעשיית הרכב החשמלי.