פריצת דרך בסוללות מצב מוצק דקיקות במיוחד יכולה לחולל מהפכה באחסון האנרגיה

Image by Pixabay
Re

This post is also available in: English (אנגלית)

התקדמות משמעותית בטכנולוגיית סוללות נעשתה על ידי חוקרים ממכון המחקר האלקטרוניקה והתקשורת של דרום קוריאה (ETRI). עבודתם מבטיחה לממש את הפוטנציאל לסוללות מצב מוצק בטוחות יותר, קלות יותר ויעילות יותר, צעד חיוני קדימה במרדף אחר פתרונות אחסון האנרגיה של הדור הבא.

שלא כמו סוללות ליתיום יון קונבנציונליות, המשתמשות באלקטרוליטים נוזליים המהווים סכנת דליקה מתמדת, סוללות במצב מוצק מחליפות אותם עם אלקטרוליט מוצק. עם זאת, פיתוח אלקטרוליטים מוצקים הוכח כקשה, שכן שיטות קודמות יצרו ממברנות עבות, לפעמים עד 1 מילימטר, מה שהפחית את צפיפות האנרגיה הכוללת של הסוללות.

פריצת הדרך של ETRI טמונה ביצירת קרום אלקטרוליט מוצק דק במיוחד בעובי של 18 מיקרומטר בלבד. על ידי שימוש בחומר מקשר מיוחד שמייצר סיבים זעירים תחת לחץ מכני, החוקרים הצליחו להפחית באופן משמעותי את עובי הממברנה מבלי להתפשר על הביצועים.

על פי ההודעה לעיתונות, קרום חדש זה מאפשר ייצור של סוללות בעלות צפיפות אנרגיה גבוהה, עם פוטנציאל לשפר את אחסון האנרגיה עד פי עשרה לעומת פיתוחים נוכחיים של סוללות במצב מוצק עם ממברנות עבות. בהדגמה של הכדאיות שלה, הצוות בנה בהצלחה סוללת תא כיס המשלבת את הממברנה החדשה, והראה כי היא עובדת ביעילות ועשויה להיות מבטיחה עבור יישומים מסחריים.

יתר על כן, שיטת הייצור בתהליך יבש של הצוות מבטלת את הצורך בממסים מזיקים לסביבה, ומשפרת עוד יותר את הקיימות של תהליך ייצור הסוללה. שיטה יבשה זו יוצרת ממברנות מוליכות יותר, משפרת את החוזק המכני של הממברנה ומאפשרת שליטה מדויקת של עוביה.

גילוי של חומר מקשר וטכניקת ייצור אופטימליים יכולה להוביל לייצור בקנה מידה גדול של ממברנות מתקדמות אלה, וכתוצאה מכך סוללות מצב מוצק קטנות יותר, קלות יותר, ובעלות ביצועים גבוהים יותר. ככל שצפיפות האנרגיה משתפרת, חידושים אלה יכולים לקרב את הסוללות המוצקות לכדאיות מסחרית, ולהציע חלופה בטוחה ויעילה יותר לטכנולוגיות הסוללה הנוכחיות.