پایان عمر لیتیوم با تکامل در باتری‌های خودروهای الکترونیکی

تکامل در باتری‌های خودروهای الکترونیکی باعث پایان عمر باتری‌های لیتیوم خواهد شد.

*** تکامل در باتری‌های خودروهای الکترونیکی

به گزارش پژواک، باتری‌های خودروهای الکترونیکی به طور مداوم در حال تکامل هستند، مواردی که برای تکامل باتری‌ خودروهای الترونیکی مطرح است؛ اول مدت زمانی یا همان برد طولانی باتری است و دیگری وزن باتری بوده است.

متاسفانه به‌ دلیل افزایش قیمت مواد اولیه، تولیدکنندگان خودرو و تولیدکنندگان باتری اکنون در تلاش هستند تا از مواد همچون؛ لیتیوم، کبالت برای تولید چنین باتری‌هایی استفاده نکنند.

پس از یک روند نزولی طولانی، قیمت مواد خام باتری لیتیوم ماه‌ها در حال افزایش بوده است.

اگر قراردادهای عرضه فعلی بین تامین کنندگان مواد اولیه و تولیدکنندگان باتری منقضی شود، این می‌تواند روزی بر قیمت خودروهای برقی نیز تاثیر بگذارد.

علاوه بر نگرانی‌های اقتصادی، چالش‌های رویه‌ای و زیست‌محیطی نیز وجود دارد که به‌دلیل برنامه‌ریزی طولانی و زمان‌های ساخت معادن جدید، استخراج لیتیوم ممکن است نتواند به سرعت با افزایش محبوبیت خودروهای الکتریکی افزایش یابد.

علاوه بر این، استخراج لیتیوم و کبالت آب زیادی مصرف می‌کند که در مورد کبالت، ماده خام باتری که تا به امروز نیز ضروری بوده است، شرایط معدن گاهی مشکوک است زیرا باعث آلودگی آ‌ب‌های زیرزمینی و محیطی و همچنین نقض حقوق بشر می‌شود.

دلیل کافی برای جستجوی جایگزین‌هایی برای باتری لیتیوم یون استاندارد امروزی است که شرکت EFAHRE جالب ترین باتر‌ های جایگزین را ارائه می‌دهد.

*** یک باتری امیدوار کننده یا باتری یون سدیم از CATL

در پایان جولای ۲۰۲۱، غول باتری چینی CATL اعلام کرد که این شرکت باتری سدیم جدیدی را توسعه داده است که به لیتیوم نیاز ندارد.

شرکت انگلیسی فارادیون که در حال تحقیق روی باتری سدیمی نیز هست، سال گذشته اعلام کرد که چگالی انرژی باتری با باتری‌های LFP در مدل ۳ تسلا قابل مقایسه است.

این فناوری بسیار امیدوارکننده است، نه تنها به این دلیل که CATL بزرگترین تولید کننده باتری در جهان است.

دستگاه‌های ذخیره‌سازی انرژی بدون لیتیوم و کبالت کار می‌کنند، اما در عین حال باید مقاوم‌تر در برابر دما و نفوذپذیری بیشتری باشند و در تولید سری‌های بعدی، چگالی انرژی بالاتری نسبت به باتری‌های لیتیوم یونی رایج امروزی داشته باشند. قیمت نیز باید رقابتی باشد.

طبق گفته CATL، زنجیره های تامین برای تولیدات صنعتی باید تا سال ۲۰۲۳ آماده شوند.

*** باتری‌های سریع یا باتری گرافن از GMG

شایان ذکر است، گروه تولید گرافن استرالیا (GMG) در سال ۲۰۲۱ از توسعه موفقیت‌آمیز سلول‌های باتری خبر داد که گفته می‌شود تا ۶۰ برابر سریع‌تر از بهترین سلول‌های لیتیوم یون شارژ می‌شوند و در عین حال سه برابر بیشتر از بهترین سلول‌های مبتنی بر آلومینیوم انرژی ذخیره می‌کنند.

چیزی که خیلی خوب به نظر می‌رسد که درست باشد توسط متخصصان در یک مجله معتبر تایید شده است.

در مجله Advanced Functional Materials، کارشناسان توافق کردند که سلول‌ها «عملکرد فوق‌العاده‌ای را با نرخ‌های بالا نشان می‌دهند که از همه مواد کاتدی AIB که قبلاً شناخته شده بود، پیشی می‌گیرد».

رئیس GMG، کریگ نیکول قول داد که “آنقدر سریع شارژ می شود که اساساً یک ابرخازن است و سلول دکمه ای را در کمتر از ۱۰ ثانیه شارژ می کند.

باتری حاوی خاک های کمیاب نیست. تاکنون هیچ مشکل دمایی برای باتری وجود نداشته است و به گفته مخترعان، می‌توان آن را در محفظه باتری‌های لیتیوم یونی در فرآیند تولید صنعتی نیز نصب کرد. به گفته GMG، حتی اشکال دیگر نیز قابل تصور است.

در ابتدا، این شرکت قصد دارد بر روی آوردن این فناوری به بازار به عنوان سلول های دکمه ای تمرکز کند – اما در آینده آماده توافق نامه های همکاری با خودروسازان است.

*** باتری غیر متعارف یا باتری سلولزی آلومینیومی از Nippon

به نظر می رسد علمی تخیلی باشد و متأسفانه احتمالاً برای مدتی همینطور باقی خواهد ماند اما سازنده کاغذ ژاپنی Nippon Paper اعلام کرده است که می‌خواهد باتری مبتنی بر فویل آلومینیومی و سلولز تولید کند که به لیتیوم یا کبالت نیاز ندارد.

دانشمندان مسئول می‌خواهند این فناوری را به نقطه‌ای برسانند که بتوان از آن برای کار با تلفن‌های هوشمند و پهپادها در سریع‌ترین زمان ممکن استفاده کرد. در درازمدت، باتری‌های سلولزی باید قادر به تامین انرژی خودروهای الکتریکی نیز باشند.

با این حال، تا اینجای کار، چگالی انرژی هنوز چیزهای زیادی را برای دلخواه باقی می گذارد تا آنجا که؛ دانشمندان توانستند به حداکثر ۱۰ وات ساعت بر کیلوگرم دست یابند که تنها با یک بیستم چگالی انرژی یک باتری لیتیوم یونی معمولی مطابقت دارد.