هزار کیلومتر رانندگی بدون نیاز به شارژ باتری

مهر: نوعی الکترولیت حالت جامد برای خودروهای برقی ساخته شده که تا نزدیک‌هزار کیلومتر رانندگی را بدون نیاز به شارژ مجدد، امکان‌‌پذیر می‌کند. باتری‌‌های لیتیوم فلزی تمام حالت جامد راه‌‌حل‌‌ امیدوارکننده‌‌ای برای ذخیره‌‌سازی انرژی هستند؛ در این باتری‌‌ها از‌ آند فلزی لیتیوم و الکترولیت‌‌های حالت جامد استفاده می‌شود. برخلاف الکترولیت‌‌های مایع موجود در باتری‌‌های لیتیومی معمولی، الکترولیت این باتری‌‌ها به صورت کامل جامد است. در حالی که باتری‌‌های لیتیوم فلزی تمام حالت جامد می‌توانند چگالی انرژی به طور قابل‌توجه بالاتری در مقایسه با باتری‌‌های لیتیوم یونی ارائه دهند، الکترولیت‌‌های جامد موجود در آنها مستعد رشد دندریت هستند که ثبات و ایمنی آنها را کاهش می‌دهد.

محققان دانشگاه وسترن در کانادا، دانشگاه مریلند در آمریکا و چند مرکز تحقیقاتی دیگر، یک الکترولیت حالت جامد با ظرفیت بالا و رسانایی قابل‌توجه طراحی کرده‌‌اند. ویهان لی، از محققان این پروژه گفت: هدف اولیه کار ما توسعه الکترولیت‌‌های حالت جامد رسانای فوق یونی پایدار برای LMB‌‌های تمام حالت جامد است که به‌ویژه در وسایل نقلیه الکتریکی قابل استفاده باشند.

بازار خودروهای برقی رشد سریعی را تجربه می‌کند، اما محدودیت کلیدی همچنان برد کوتاه ۳۰۰ تا ۴۰۰ مایل (۴۸۰ تا ۶۵۰ کیلومتر) در هر بار شارژ است، که به دلیل چگالی انرژی محدود (حدود ۳۰۰ وات ساعت بر کیلوگرم) باتری‌‌های لیتیوم یون معمولی است. باتری‌‌های فلزی لیتیومی حالت جامد با ارائه پتانسیل دستیابی به چگالی انرژی تا ۵۰۰ وات ساعت بر کیلوگرم، راه‌‌حلی امیدوارکننده برای این چالش هستند. در نتیجه برد رانندگی را به بیش از ۶۰۰ مایل (۹۶۰ کیلومتر) در هر شارژ افزایش می‌دهند.

لی توضیح داد: «این الکترولیت جدید پایداری شیمیایی عالی در برابر فلز لیتیوم نشان می‌دهد و ساخت LMBهای تمام حالت جامد با چرخه طولانی را امکان‌‌پذیر می‌‌سازد. این ماده همچنین در هوای خشک پایداری بالایی دارد و آن را برای تولید در مقیاس صنعتی در محیط‌‌های اتاق خشک مناسب می‌کند.»