Σπουδαία εφεύρεση: Νέα μπαταρία ημιστερεάς κατάστασης αλλάζει τις προοπτικές της ηλεκτροκίνησης

Ερευνητές από το Πανεπιστήμιο Ντοσίσα της Ιαπωνίας και την εταιρεία TDK ανέπτυξαν μια νέα μπαταρία με δύο είδη ηλεκτρολύτη, που μπορεί να αλλάξει τον τρόπο με τον οποίο ηλεκτροδοτούνται τα ηλεκτρικά οχήματα, οι φορητοί υπολογιστές, τα μέσα μικροκινητικότητας, ακόμα και τα ανθρωπόμορφα ρομπότ με τεχνητή νοημοσύνη.

Ο κίνδυνος της ανάφλεξης

Οι μπαταρίες λιθίου-ιόντων χρησιμοποιούν υγρούς ηλεκτρολύτες, οι οποίοι είναι αξιόπιστοι αλλά περιέχουν συστατικά που μπορεί να προκαλέσουν ανάφλεξη. Αν και ο κίνδυνος είναι μικρός, έχουν σημειωθεί αρκετά περιστατικά. Παράλληλα, προβληματίζει το αυξημένο κόστος, το οποίο εξαρτάται από τη διαθεσιμότητα του λιθίου.

Η βασική καινοτομία των Ιαπώνων είναι η χρήση της στερεής και της υγρής μορφής του ίδιου ηλεκτρολύτη στην ίδια κυψέλη. Οι στερεοί ηλεκτρολύτες είναι ασφαλέστεροι, ελαφρύτεροι, φορτίζονται σε μικρότερο χρόνο και έχουν μεγαλύτερη διάρκεια ζωής, ενώ οι υγροί ηλεκτρολύτες έχουν αυξημένη ενεργειακή πυκνότητα. Συνδυάζοντας τα δύο, οι Ιάπωνες ερευνητές αξιοποίησαν τα πλεονεκτήματα κάθε τύπου.

Τα μειονεκτήματα των ημιστερεών ηλεκτρολυτών

Τα βασικά μειονεκτήματα των ημιστερεών ηλεκτρολυτών είναι το κόστος, η αδυναμία παραγωγής στις απαιτούμενες ποσότητες και η δυσχερής μεταφορά ιόντων μεταξύ ηλεκτροδίου και ηλεκτρολύτη. Οι ερευνητές αναφέρουν ότιη δική τους τεχνολογία βελτιώνει τη διάρκεια ζωής και την ενεργειακή πυκνότητα της μπαταρίας (ποσότητα ενέργειας ανά κιλό μπαταρίας), ενώ παράλληλα είναι το ίδιο ασφαλής όσο και αυτή των μπαταριών στερεάς κατάστασης.

Για έναν πιο πράσινο πλανήτη

Αξίζει να σημειωθεί ότι αυτή η μπαταρία αποτελείται από ένα αρνητικό ηλεκτρόδιο από πυρίτιο, ένα θετικό ηλεκτρόδιο από λίθιο, νικέλιο, κοβάλτιο και μαγγάνιο και έναν στερεό ηλεκτρολύτη γυαλιού-κεραμικού στη μέση. Οι ηλεκτρολύτες ημιστερεάς κατάστασης αποτελούν μια ασφαλέστερη και ανθεκτικότερη εναλλακτική, σύμφωνα με τους ερευνητές, οι οποίοι υπογραμμίζουν και τα οικολογικά πλεονεκτήματα της συγκεκριμένης τεχνολογίας.

Ακόμα και οι πιο «βρόμικες» μπαταρίες είναι πιο οικολογικές από τους κινητήρες εσωτερικής καύσης, οι οποίοι απελευθερώνουν χιλιάδες τόνους αερίων που συμβάλλουν στην κλιματική αλλαγή. Ακόμα και στην περίπτωση που η ηλεκτρική ενέργεια παράγεται με καύση ορυκτών καυσίμων, οι μπαταρίες παραμένουν μια πολύ πιο φιλική προς το περιβάλλον εναλλακτική.

Το 2024, μάλιστα, οι πωλήσεις ηλεκτρικών και plug-in υβριδικών αυτοκινήτων αυξήθηκαν κατά 25% (17 εκατομμύρια παγκοσμίως). Και παρά τα όποια πισωγυρίσματα στις πολιτικές για την προστασία του περιβάλλοντος, η τεχνολογία των μπαταριών, όπως αυτή των Ιαπώνων ερευνητών, υπόσχεται ένα καλύτερο μέλλον, απαλλαγμένο από ρύπους.