وجد الباحثون في معهد سامسونج للتكنولوجيا المتقدمة (SAIT) ، بالتعاون مع مركز البحث والتطوير التابع لشركة Samsung في اليابان ، طريقهم إلى بطارية صلبة قابلة للحياة. يمكن أن تحل بطاريات الحالة الصلبة هذه محل بطاريات الليثيوم أيون التقليدية في المستقبل المنظور.
ومع ذلك ، يعتقد الخبراء أنها لن تكون عملية سريعة وستستغرق بعض الوقت ، ربما بحلول نهاية عام 2024. لطالما كانت بطاريات الحالة الصلبة في أذهان العديد من الشركات الكبيرة نظرًا لمزاياها على بطاريات أيونات الليثيوم. . العديد من الشركات تعمل بالفعل على ذلك. ومع ذلك ، لا يزال إنتاج وتسويق هذه البطاريات مهمة غير مكتملة.
بطارية سامسونج الصلبة
من ناحية أخرى ، جعلت Samsung هذا ممكنًا من خلال أبحاثها المكثفة وهندستها الرائعة. استخدم باحثو Samsung طبقة رقيقة جدًا (5 ميكرومتر) من الكربون الفضي على أنود بطارياتالتي حالت دون تكون التشعبات.
إلى جانب التقنيات الأخرى ، تتمتع خلية البطارية هذه بحوالي ضعف كثافة الطاقة لبطاريات الليثيوم أيون ونطاق يصل إلى 800 كيلومتر. أيضا ، يمكن شحنها حوالي 1000 مرة. مع هذا ، يمكن أن يوفر حوالي 800,000 ميل إجمالي للسيارات الكهربائية.
نظرًا لحقيقة أن لديها كثافة طاقة أعلى من بطارية الليثيوم أيون ، ستكون بطاريات مدمجة. وبهذا ستكون هناك مساحة إضافية في السيارات الكهربائية يمكن استخدامها لأغراض مختلفة.
إن ما حققته Samsung هو بمثابة قمة جبل الجليد ، بالنظر إلى إمكانات بطاريات الحالة الصلبة. بحسب ال خبراء، يمكن أن تحدث ثورة في مستقبل البطاريات ، سواء بالنسبة للسيارات الكهربائية أو الهواتف المحمولة.
لماذا يمكن أن تكون بطاريات الحالة الصلبة ثورية
- على عكس بطاريات الليثيوم أيون التي تؤدي إلى تكوين التغصنات عند الشحن السريع ، والتي يمكن أن تؤدي في النهاية إلى نشوب حريق ، فإن بطاريات الحالة الصلبة لا تشكل تشعبات. تتشكل التشعبات عادة بسبب السائل المنحل بالكهرباء ؛ ومع ذلك ، تحتوي بطاريات الحالة الصلبة على إلكتروليتات صلبة.
- وفقًا لـ John B Goodenough ، الذي يعمل الآن على بطاريات الحالة الصلبة والرجل الذي يقف وراء نجاح بطاريات الليثيوم أيون ، قال إن بطاريات الحالة الصلبة تبلغ 2.2 إلى 5 أضعاف كثافة الطاقة للبطاريات التقليدية. أيون الليثيوم
- يمكن أن تحتوي على ما يصل إلى 1200 دورة شحن مع تدهور منخفض للخلايا. على عكس بطاريات الحالة الصلبة ، ستعاني بطاريات أيونات الليثيوم من نفس التدهور في 500 شحنة فقط.
- يمكن أن تعمل بطاريات الحالة الصلبة في درجات حرارة تتراوح من -20 درجة مئوية إلى 60 درجة مئوية
- باختصار ، هذه بطاريات ذات كثافة طاقة أعلى وعمرًا أطول وأكثر أمانًا مقارنة بخلايا أيون الليثيوم.
علاوة على ذلك ، وفقًا للسيد Goodenough ، يمكن تصنيعها من مواد صديقة للأرض يمكن أن تقلل من تكلفة البطاريات. ومع ذلك ، فإن الشركات في الوقت الحاضر تنفق مبلغًا كبيرًا من المال لتطوير هذه البطاريات. حتى الآن ، تمكنت Samsung فقط من بناء بطارية قابلة للحياة ، والتي من ناحية أخرى ، ستكون باهظة الثمن.
ومع ذلك ، مع التكنولوجيا والأبحاث الجارية اليوم ، فإن بطارية الحالة الصلبة ذات التكلفة المعقولة والمُحسّنة التكلفة ليست بعيدة في الأفق.