شرکت QuantumScape از پیشگامان جهانی فناوری باتریهای لیتیوم-فلز حالت جامد نسل آینده، از امضای یک توافقنامه تحقیقاتی مشترک با شرکت هوندا موتور، خبر داد.
هدف این همکاری، توسعه پلتفرم باتریهای QuantumScape از طریق ترکیب دانش فنی و تخصص هر دو شرکت است. این برنامه مشترک شامل یک طرح چندساله برای توسعه فناوری باتریهای حالت جامد و فرآیندهای تولید مرتبط با آن خواهد بود. این توافق پس از آن حاصل شد که هوندا با موفقیت مرحله ارزیابی فناوری کوانتوماسکیپ را به پایان رساند. این ارزیابی شامل بررسی فنی عمیق و عملی فناوری باتریهای حالت جامد کوانتوماسکیپ و همچنین مقایسه عملکرد آن با فناوریهای رقیب در مجموعهای از آزمونهای استاندارد بود.
فناوری کوانتوماسکیپ
مهمترین تفاوت فناوری کوانتوماسکیپ با باتریهای رایج، جایگزینی الکترولیت مایع با یک الکترولیت سرامیکی جامد است. در باتریهای لیتیوم-یونی معمولی، الکترولیت مایع وظیفه انتقال یونهای لیتیوم بین آند و کاتد را بر عهده دارد، اما این مایع قابل اشتعال است و میتواند در شرایطی مانند شارژ سریع یا آسیب فیزیکی، خطر آتشسوزی ایجاد کند. کوانتوماسکیپ با استفاده از یک جداکننده سرامیکی اختصاصی، این مشکل را برطرف کرده و در عین حال امکان استفاده از آند لیتیوم فلزی خالص را فراهم آورده است.
استفاده از آند لیتیوم فلزی یکی از مهمترین مزیتهای این فناوری محسوب میشود. در باتریهای متداول، معمولاً از آند گرافیتی استفاده میشود که ظرفیت ذخیرهسازی محدودی دارد. اما لیتیوم فلزی میتواند انرژی بسیار بیشتری را در همان حجم ذخیره کند و در نتیجه چگالی انرژی باتری بهطور قابل توجهی افزایش مییابد. این موضوع به خودروهای برقی اجازه میدهد با یک بار شارژ، مسافت بیشتری را طی کنند یا با حفظ برد فعلی، از باتریهای کوچکتر و سبکتر بهره ببرند. یکی از چالشهای اصلی باتریهای لیتیوم فلزی، تشکیل ساختارهایی موسوم به «دندریت» است. دندریتها شاخههای فلزی بسیار ریزی هستند که هنگام شارژ و دشارژ باتری رشد میکنند و ممکن است به اتصال کوتاه و خرابی باتری منجر شوند. کوانتوماسکیپ ادعا میکند که جداکننده سرامیکی این شرکت قادر است از رشد دندریتها جلوگیری کند و در نتیجه ایمنی و طول عمر باتری را بهبود بخشد.
علاوه بر افزایش چگالی انرژی، فناوری کوانتوماسکیپ مزایای دیگری نیز دارد. این شرکت اعلام کرده است که باتریهای حالت جامد آن قابلیت شارژ سریعتری نسبت به باتریهای لیتیوم-یونی رایج خواهند داشت و میتوانند بخش قابل توجهی از ظرفیت خود را در زمانی کوتاه بازیابی کنند. همچنین حذف الکترولیت مایع قابل اشتعال، سطح ایمنی باتری را افزایش داده و خطر وقوع حوادث حرارتی را کاهش میدهد. با وجود این مزایا، تجاریسازی باتریهای حالت جامد همچنان با چالشهایی همراه است. تولید انبوه الکترولیتهای سرامیکی، کاهش هزینه ساخت و حفظ عملکرد پایدار باتری در مقیاس صنعتی از جمله مهمترین موانع پیش روی این فناوری هستند. به همین دلیل، همکاریهای اخیر کوانتوماسکیپ با شرکتهای بزرگی مانند هوندا، نشاندهنده تلاش این شرکت برای عبور از مرحله تحقیق و توسعه و ورود به تولید تجاری است.
برای ارجاع به منبع خبر، کلیک نمایید.
بیشتر بخوانید:
