برای اولین بار باتری هایی با قابلیت شارژ کامل در پنج دقیقه در کارخانه ای تولید شده اند این گام مهمی در جهت شارژ سریع اتومبیل های برقی به اندازه پر کردن خودروهای بنزینی یا دیزلی است.
وسایل نقلیه الکتریکی بخشی اساسی برای مقابله با بحران آب و هوا هستند اما کمبود شارژ در طول سفر برای رانندگان نگران کننده است. باتری های لیتیوم یونی جدید توسط شرکت اسرائیلی StoreDot تولید و توسط Eve Energy در چین در خطوط تولید استاندارد تولید شده است.
StoreDot پیش از این باتری "شارژ سریع فوق العاده" خود را در تلفن ها ، هواپیماهای بدون سرنشین و اسکوتر نشان داده است و 1000 باتری که اکنون تولید کرده است برای نمایش فناوری خود به خودروسازان و شرکت های دیگر است. دایملر ، BP ، سامسونگ و TDK همگی در StoreDot سرمایه گذاری کرده اند که تاکنون 130 میلیون دلار سرمایه جمع کرده و در سال 2020 به عنوان پیشگام امور مالی جدید انرژی بلومبرگ معرفی شده است.0
باتری ها می توانند در عرض پنج دقیقه کاملاً شارژ شوند اما برای این کار به شارژرهایی با انرژی بسیار بالاتر از امروز نیاز دارید. StoreDot با استفاده از زیرساخت شارژ موجود ، قصد دارد 100 میل شارژ را در 5 دقیقه در سال 2025 به باتری ماشین تحویل دهد.
دورون مایرسدورف، مدیرعامل استوردات، گفت: "مانع شماره یک در برابر استفاده از وسایل نقلیه الکتریکی دیگر هزینه نیست ، بلکه یک اضطراب محدوده است." "شما یا می ترسید که در بزرگراه گیر بیفتید یا اینکه باید دو ساعت در یک ایستگاه شارژ بنشینید. اما اگر تجربه راننده دقیقاً مانند سوخت گیری [یک اتومبیل بنزینی] باشد ، این کل اضطراب از بین می رود. " یک باتری لیتیوم یونی پنج دقیقه ای شارژ درنظر غیر ممکن گرفته میشود. " "اما ما نمونه اولیه آزمایشگاهی را آزاد نمی کنیم ، بلکه نمونه های مهندسی را از یک خط تولید انبوه آزاد می کنیم. این نشان می دهد که عملی است و از نظر تجاری آماده است. "
باتری های لیتیوم یونی موجود از گرافیت به عنوان یک الکترود استفاده می کنند که یون های لیتیوم برای ذخیره شارژ در آن حرکت داده می شوند. اما وقتی اینها به سرعت شارژ می شوند ، یونها متراکم می شوند و می توانند به باتری فلزی و اتصال کوتاه تبدیل شوند.
باتری StoreDot نانوذرات نیمه هادی را جایگزین گرافیت می کند که یون ها می توانند با سرعت و سهولت بیشتری در آن عبور کنند. این نانوذرات در حال حاضر بر اساس ژرمانیم ساخته شده اند که محلول در آب است و ساخت آن آسان تر است. اما برنامه StoreDot استفاده از سیلیسیم است که بسیار ارزان تر است و انتظار می رود این نمونه های اولیه در اواخر سال جاری ارائه شود. میرسدورف گفت این هزینه همان باتری های لیتیوم یون موجود است.
وی گفت: "تنگنای شارژ سریع سریع دیگر باتری نیست." اکنون ایستگاه های شارژ و شبکه هایی که آنها را تأمین می کنند باید به روز شوند ، به همین دلیل آنها با BP (شرکت نفت و گاز چندملیتی مستقر در بریتانیا)کار می کنند. "BP دارای 18200 پیش فروش است و آنها می دانند كه 10 سال دیگر ، اگر اینها برای شارژ مجدد استفاده نكنند ، تمام این ایستگاه ها منسوخ می شوند - باتری ها روغن جدید هستند."
ده ها شرکت در سراسر جهان در حال تولید باتری های شارژ سریع هستند، مانند تسلا ، Enevate و Sila Nanotechnologies همه روی الکترودهای سیلیکون کار می کنند. برخی دیگر به دنبال ترکیبات مختلفی مانند اکیون هستند که از نانوذرات اکسید نیوبیم استفاده می کند.
الون ماسک ، رئیس تسلا ، در توئیتی نوشت: "تولید سلول باتری محدود کننده اساسی نرخ کاهش سرعت آینده انرژی پایدار است. مشکل بسیار مهمی. "
پروفسور چائو-یانگ وانگ ، در مرکز فناوری ذخیره سازی باتری و انرژی در دانشگاه ایالتی پنسیلوانیا در ایالات متحده ، گفت: "من فکر می کنم چنین باتری های شارژ سریع ظرف سه سال در دسترس بازار انبوه قرار خواهد گرفت." "آنها گران نخواهند بود. در واقع ، آنها به خودروسازان اجازه می دهند باتری داخلی را کوچک کنند در حالی که هنوز اضطراب محدوده را از بین می برند ، در نتیجه به طور چشمگیری هزینه باتری خودرو را کاهش می دهند. "
تحقیقات گروه وانگ Wang’s توسط شرکت EC Power ، که او آن را تأسیس کرده است ، در حال توسعه است. این دمای باتری را با دقت تا 60 درجه سانتیگراد افزایش می دهد ، که یون های لیتیوم را قادر می سازد تا سریعتر حرکت کنند ، اما از آسیب به باتری که معمولاً در اثر گرما ایجاد می شود جلوگیری می کند. وی گفت که این کار باعث شارژ کامل در 10 دقیقه می شود.
وانگ گفت که تحقیقات جدید منتشر شده در Nature Energy نشان داد که این باتری می تواند مقرون به صرفه باشد و همچنین اضطراب محدوده را از بین می برد. "سرانجام ما از نظر هزینه و راحتی در حال دستیابی به برابری با وسایل نقلیه بنزینی هستیم. ما فناوری 25000 دلار اتومبیل الکتریکی را داریم که مانند اتومبیل های لوکس اسپرت مسابقه می دهند ، 10 دقیقه قابل شارژ دارند و از سایر ماشین های موجود در بازار ایمن تر هستند. "
وانگ خاطرنشان کرد که شارژ سریع نیز باید حداقل 500 بار و بدون تخریب باتری قابل تکرار باشد تا عمر معقولی در آن ایجاد کند و باتری باتری EC می تواند 2500 بار این کار را انجام دهد. میرسدورف گفت باتری StoreDot می تواند 1000 چرخه را شارژ کند در حالی که 80 درصد ظرفیت اصلی را حفظ می کند.
آنا توماسوزکا ، در کالج امپریال لندن ، انگلستان ، که باتری های شارژ سریع را در سال 2019 بررسی کرد ، در مورد سرعت عرضه آنها محتاط تر بود. "من فکر می کنم فن آوری های [مانند StoreDot] ممکن است از پنج سال آینده شروع به ورود به بازار کنند. با این حال ، از آنجا که ساخت آنها دشوارتر و گران تر است ، ما احتمالاً در ابتدا فقط آنها را در بازارهای خاصی مشاهده می کنیم که عملکرد بسیار بالایی دارند و به اندازه وسایل نقلیه الکتریکی حساس به قیمت نیستند. "