Αμερικανοί ερευνητές μόλις δημιούργησαν μια μπαταρία που επαναφορτίζεται σε 60 δευτερόλεπτα — και θα μπορούσε να ξαναγράψει το μέλλον της αποθήκευσης ενέργειας.
Στο εργαστήριο προηγμένων υλικών του MIT, επιστήμονες αποκάλυψαν έναν νέο τύπο μπαταρίας λιθίου-μετάλλου που χρησιμοποιεί έναν νανο-μηχανικό ηλεκτρολύτη για να αποτρέψει τον σχηματισμό δενδριτών — μικροσκοπικών μεταλλικών αιχμών που κανονικά προκαλούν βραχυκυκλώματα.
Αυτή η ανακάλυψη επιτρέπει στην μπαταρία να φορτίζει με αστραπιαία ταχύτητα χωρίς υπερθέρμανση ή υποβάθμιση.
Η καινοτομία βασίζεται σε έναν υβριδικό ηλεκτρολύτη κεραμικού-πολυμερούς, ο οποίος διοχετεύει ιόντα λιθίου σε εξαιρετικά γρήγορες, σταθερές διαδρομές.
Σε αντίθεση με τα παραδοσιακά στοιχεία ιόντων λιθίου, τα οποία χρειάζονται ώρες για να επαναφορτιστούν και χάνουν την απόδοσή τους μετά από εκατοντάδες κύκλους, αυτός ο σχεδιασμός διατηρεί σχεδόν το 90% της χωρητικότητας ακόμη και μετά από 10.000 κύκλους ταχείας φόρτισης.
Στην πράξη, αυτό σημαίνει ότι φορτίζετε το ηλεκτρικό σας αυτοκίνητο τόσο γρήγορα όσο γεμίζετε μια δεξαμενή βενζίνης, χωρίς να θυσιάζετε τη διάρκεια ζωής της μπαταρίας.
Πέρα από τα αυτοκίνητα, οι επιπτώσεις είναι τεράστιες. Φανταστείτε drones που μπορούν να πετούν συνεχώς με στάσεις επαναφόρτισης μόνο ενός λεπτού ή αποθήκευση ενέργειας σε κλίμακα δικτύου που μπορεί να εξισορροπήσει άμεσα την ανανεώσιμη ενέργεια κατά τη διάρκεια της αιχμής της ζήτησης.
Ηλεκτρονικές συσκευές ευρείας κατανάλωσης, όπως τα smartphone και οι φορητοί υπολογιστές, θα μπορούσαν επίσης να δουν σχεδόν άμεση φόρτιση χωρίς τον κίνδυνο διόγκωσης ή πυρκαγιάς της μπαταρίας.
Για να δοκιμάσουν την επεκτασιμότητα, οι μηχανικοί κατασκεύασαν πρωτότυπα στοιχεία στο μέγεθος των τυπικών μπαταριών ηλεκτρικών οχημάτων (EV). Σε δοκιμές, τροφοδότησαν ένα sedan που επαναφορτίστηκε πλήρως σε λιγότερο από πέντε λεπτά σε έναν τυπικό σταθμό φόρτισης.
Σε αντίθεση με τα εξωτικά υλικά που χρησιμοποιούνται μόνο σε εργαστήρια, ο ηλεκτρολύτης κεραμικού-πολυμερούς μπορεί να κατασκευαστεί χρησιμοποιώντας υπάρχουσες βιομηχανικές διαδικασίες, καθιστώντας τη μαζική παραγωγή πιο εφικτή από τα προηγούμενα πειραματικά σχέδια.
Οι προκλήσεις παραμένουν στη μείωση του κόστους και στην ετοιμότητα της εφοδιαστικής αλυσίδας, αλλά οι αναλυτές του κλάδου λένε ότι αυτό θα μπορούσε να πυροδοτήσει το επόμενο κύμα υιοθέτησης ηλεκτρικών οχημάτων.
Εάν η φόρτιση γίνει ταχύτερη από τον ανεφοδιασμό, το τελευταίο εμπόδιο για την κυριαρχία των ηλεκτρικών οχημάτων μπορεί τελικά να εξαφανιστεί.
