מָבוֹא:
וואו, ההמצאה הזו עשויה להפוך לחלוטין את כללי המשחק בתעשיית האנרגיה החדשה העולמית! ב-12 בפברואר 2025, כתב העת הבינלאומי המוביל Nature פרסם פריצת דרך מהפכנית. צוותם של פנג הויזנג וגאו יואה מאוניברסיטת פודאן בסין המציא פתרון חדש...טכנולוגיית "התחדשות" של סוללות ליתיום, ששברו את עקרונות התכנון המסורתיים של סוללות ליתיום במשך יותר מ-30 שנה, מה שיכול להאריך את חיי הסוללה ביותר מפי 10! סוללת ליתיום ברזל פוספט רגילה עדיין שומרת על 96% מהקיבולת שלה לאחר 11,818 מחזורי טעינה ופריקה! אתם יודעים, סוללות הליתיום הקיימות כיום בשוק משמשות 1000-2000 פעמים.
מה זה אומר? בעבר טסלה הייתה צריכה להחליף את הסוללה שלה כל 6-8 שנים, אבל עכשיו אפשר לנהוג בה במשך 60 שנה בלי להחליף אותה! ניתן לטעון ולפרוק את האייפון שלך 10,000 פעמים מבלי לאבד חשמל!
ההשראה לטכנולוגיית תיקון סוללות מגיעה מטיפול אנושי
כיצד נולדה התגלית המופלאה הזו?
"בדיוק כמו בטיפול במחלות אנושיות, אנו מתמקדים בתיקון הבעיות המרכזיות של סוללות תוך הגנה על החלקים הבריאים שלהן", הסביר גאו יואה, חוקר באוניברסיטת פודאן.
במקור, הסיבה העיקרית ל"הזדקנות" של סוללות ליתיום הייתה אובדן יוני ליתיום. כשם שחוסר בחומר תזונתי מסוים בגוף האדם יכול להוביל למחלות, גם סוללות יכולות לחוות ירידה בביצועיהן עקב תת תזונה. הרעיון פורץ הדרך של הצוות הוא: האם נוכל לחדש את יוני הליתיום האבודים בסוללה כמו מתן זריקה לחולה?
בינה מלאכותית מסייעת לפרוץ טכנולוגיות מפתח לאיזון סוללות
עם זאת, מציאת ה"זריקה" המתאימה אינה משימה קלה. מולקולת נשא זו חייבת לעמוד בו זמנית בדרישות תכונות פיזיקליות וכימיות מחמירות כמעט לחלוטין:
- בעל פעילות אלקטרוכימית מתאימה וטווח מתח פירוק.
- מסיסות מתאימה באלקטרוליט.
- בעל יציבות אוויר ויציבות כימית מצוינות.
- חומציות, בסיסיות וקינטיקה מתאימות.
- תוצרי הפירוק חייבים להיות בטוחים ולא מזיקים.
- והכי חשוב, זה צריך להיות זול וקל להגדיל את הייצור.
בינה מלאכותית מגלה חומרים מרכזיים
ללא תקדים נוסף, צוות המחקר פנה לבינה מלאכותית. הם דיגיטלו את התכונות המולקולריות והשתמשו בלמידת מכונה כדי למצוא תשובות מכמות עצומה של נתונים מתחום הכימיה האורגנית, האלקטרוכימיה והנדסת החומרים.
העבודה הקשה השתלמה! לאחר 4 שנים של עבודה קשה, הם סוף סוף מצאו את הפתרון האידיאלי: CF3SO2Li (ליתיום טריפלואורומתאןסולפונט). מולקולה זו היא כמו טרנספורטר מיניאטורי, הנושא אלקטרונים של ליתיום בקצה אחד ופורקת אותם בבטחה כגז בקצה השני לאחר השלמת ההובלה.
תוצאות הניסוי מזעזעות!
בניסוי, הסוללה שקיבלה "טיפול מדויק" זה עדיין הראתה ביצועים קרובים לרמת היצרן גם לאחר 12,000 עד 60,000 מחזורי טעינה ופריקה. זה לא רק מאריך את חיי הסוללה, אלא גם מספק פתרון טכני בר ביצוע לפתרון בעיית זיהום הסוללות בקנה מידה גדול.
מרגש עוד יותר הוא שהטכנולוגיה הזו פתחה אפשרויות חדשות לחלוטין:
יישמתי מערכת סוללות קתודה נטולת ליתיום עם מתח של 3.0V וצפיפות אנרגיה של עד 1192 וואט-שעה/ק"ג.
פיתח סוללת שקית קתודה פוליאקרילוניטריל אורגנית מגופרית עם צפיפות אנרגיה של 388 וואט-שעה/ק"ג.
השפעה מהפכנית
פריצת דרך זו תשנה לחלוטין את כללי המשחק בתעשיית האנרגיה החדשה:
זה יפחית משמעותית את עלות השימוש בכלי רכב חשמליים, יפחית משמעותית את זיהום הסביבה הנגרם מגריטה של סוללות, ויפתח רעיונות חדשים לתכנון סוללות חדשות; הדבר המרגש ביותר הוא שעלות הטכנולוגיה הזו ניכרת מאוד - היא צפויה להוות פחות מ-10% מסך עלות הסוללה, מה שאומר שיש לה פוטנציאל לשימוש מסחרי בקנה מידה גדול!
כפי שאמר החוקר גאו יואה: בין אם מדובר בהארכת חיי הסוללה או במניעת נטישה בקנה מידה גדול וזיהום סביבתי, "טיפול מדויק" זה מספק פתרון טכני בר ביצוע. מחקר זה לא רק מדגים את כוחה החדשני של סין בתחום האנרגיה החדשה, אלא גם מבשר את בואו של עידן חדש. בעתיד הקרוב, "חרדת הסוללה" עשויה להפוך להיסטוריה. הבה נצפה למסחור של טכנולוגיה מהפכנית זו בהקדם האפשרי!
בקשה להצעת מחיר:
ז'קלין:jacqueline@heltec-bms.com/ +86 185 8375 6538
סוקרה:sucre@heltec-bms.com/ +86 136 8844 2313
ננסי:nancy@heltec-bms.com/ +86 184 8223 7713
זמן פרסום: 28 בפברואר 2025