به گزارش ساوت چاینا مورنینگ پست، چگالی انرژی این باتریها (یعنی میزان انرژی قابل ذخیره شدن به ازای واحد جرم) میتواند به بیش از ۶۰۰ وات ساعت بر کیلوگرم برسد. چگالی انرژی در باتری ۴۶۸۰ تسلا حدود ۳۰۰ و در باتری بلید (Blade) شرکت بیوایدی تنها ۱۵۰ وات ساعت بر کیلوگرم است.
طبق هدفگذاری پکن برای باتریهای EV در برنامه «ساخت چین ۲۰۲۵»، قرار بود ظرفیت این باتریها به ۴۰۰ وات ساعت بر کیلوگرم برسد.
اگر باتری جدید در مقیاس بزرگ قابل تولید و استفاده باشد، میتواند میزان پیمایش یا اصطلاحا دامنه حرکت برقی خودروهای برقی را دو یا حتی چهار برابر کند و نگرانی و هراس رانندگان از نداشتن شارژ کافی برای رسیدن به مقصد، که آخرین مانع بزرگ در برابر تسلط این خودروها بر بازار محسوب میشود را از بین ببرد.
این باتری از آزمایشات مختلف (دمای پایین، آتش و حتی سوراخ شدن با میخ) سربلند بیرون آمده و پایداری دمایی و مکانیکی فوقالعادهای نشان داده است.
خط تولید آزمایشی در شهر بندری تیانجین در شمال چین قرار دارد و باتریهای تولید شده در آن در سه مدل پهپاد مورد آزمایش قرار گرفته و مداومت پروازی آنها را ۸/۲ برابر افزایش دادهاند.
باتریهای لیتیوم فلزی (lithium metal battery) تحولی عظیم در فناوری ذخیرهسازی انرژی ایجاد کردهاند؛ اما به خاطر نوع الکترولیتهایی که در آنها به کار میرود، نمیتوانند همزمان به خروجی انرژی بالا و «عمر چرخه» (cycle life) طولانی دست یابند.
باتری جدید به شکلی ساخته شده است که وابستگی به ساختار حلالپوشی در طراحی الکترولیت را از بین میبرد و در نتیجه چگالی انرژی و همچنین عملکرد کلی آن بهبود مییابد.
ساختار حلالپوشی به معنای آرایش خاص مولکولهای الکترولیت در اطراف یون لیتیوم است.
میزان چگالی انرژی باتریهای هر شرکت، به نوع آنیون و فرمولاسیون الکترولیتی آنها بستگی دارد.
در باتری جدید ساختار حلالپوشی به حالت غیر موضعی درآمده است. طراحان این باتری با استفاده از کلاندادهها و تحلیل خوشهای و یادگیری ماشین، بهترین حلالها و نمکهای لیتیوم را شناسایی کردند تا مناسبترین ترکیب الکترولیت را مشخص نمایند.
باتری آنها میتواند پس از ۹۰ چرخه شارژ هم چگالی انرژی پایدار خود را حفظ کند. منظور از چرخه در باتریهای لیتیومی، یک بار شارژ و دشارژ کامل است.
باتری مذکور در آزمایشهای ایمنی هم برتری خود را نشان داده (چون افزودن مواد حاوی فلوئور به الکترولیت باعث بهبود دماپایداری آن شده) و بهعلاوه آزمایش نفوذ میله فلزی (nail penetration test) – که برقراری اتصال کوتاه در داخل باتری را شبیهسازی میکند – را با موفقیت پشت سر گذاشته است. الکترولیت آن هم در مواجهه با شعله مستقیم آتش نمیگیرد و در دماهای بسیار پایین (تا منفی ۶۰ درجه سانتیگراد) به حالت مایع باقی میماند.
پژوهشگران دانشگاه تیانجین در نهایت و پس از ارزیابیهای دقیق ایمنی، یک پک یا بسته باتری لیتیوم فلزی به نام Pack480 با ظرفیت ۳۹۰۴ وات ساعت را ساختند. ساخت چنین بستهای با این ظرفیت هم به نوبه خود یک چالش فنی بزرگ است و به یکنواختی و پایداری فوقالعاده سلولها نیاز دارد.
در آزمایشات انجام شده، این بسته باتری به نسبت وزن خود انرژی بیشتری تولید کرد و پس از ۲۵ چرخه شارژ هم پایدار باقی ماند و در مقایسه با اکثر باتریهای موجود عملکرد بهتری داشت.
باتری چینی جدید را میتوان در مواردی که به چگالی انرژی بالا نیاز است (از جمله در خودروهای برقی و هواپیماهای الکتریکی) مورد استفاده قرار داد.
منبع: scmp