แบตเตอรี่ลิเธียมเมทัลใหม่ช่วยให้รถยนต์ไฟฟ้าวิ่งได้ไกลกว่าเดิม 3 เท่า

เทคโนโลยีแบตเตอรี่ถูกพัฒนาให้ก้าวหน้าอย่างรวดเร็วจากผู้ผลิตอย่างเช่น Tesla, Toshiba, Panasonic, และ Samsung รวมทั้งจากทีมวิจัยที่มหาวิทยาลัยต่างๆ แบตเตอรี่ถูกพัฒนาให้ดีขึ้นทั้งในด้านความปลอดภัย ความจุของพลังงาน และการชาร์จไฟได้เร็ว ล่าสุดทีมวิจัยจากมหาวิทยาลัยวอเตอร์ลู ประเทศแคนาดาได้เผยแพร่ผลงานการพัฒนาแบตเตอรี่ที่ทำให้รถยนต์ไฟฟ้าวิ่งได้ไกลกว่าเดิม 3 เท่า

ความก้าวหน้าครั้งนี้เกี่ยวข้องกับการใช้ขั้วลบของแบตเตอรี่ที่ทำจากลิเธียมเมทัล ซึ่งเป็นวัสดุที่มีศักยภาพในการเพิ่มความจุของพลังงานของแบตเตอรี่ได้อย่างมหาศาล

“มันหมายถึงแบตเตอรี่ที่มีราคาถูก ปลอดภัย และใช้งานได้นาน ซึ่งทำให้รถยนต์ไฟฟ้าวิ่งได้ไกลขึ้นอีกมาก” Quanquan Pang หัวหน้าทีมวิจัยผู้ซึ่งกำลังทำปริญญาเอกสาขาเคมีกล่าว

การเพิ่มขนาดความจุของพลังงานหรือการเพิ่มความหนาแน่นของพลังงานนี้สามารถเพิ่มระยะทางในการวิ่งของรถยนต์ไฟฟ้าสำหรับการชาร์จไฟแต่ละครั้ง จากเดิมได้ที่ 200 กม.เพิ่มเป็น 600 กม.

แบตเตอรี่ลิเธียมเมทัลมีจุดเด่นที่มีความจุของพลังงานสูงมากแต่มีปัญหาสำคัญ 2 อย่างที่จะต้องแก้ไข อย่างแรกคือปัญหาการลุกไหม้และระเบิดของแบตเตอรี่ที่เกิดจากการเปลี่ยนแปลงโครงสร้างระดับไมครอนของลิเธียมเมทัลในระหว่างการชาร์จไฟและการจ่ายไฟ อีกอย่างหนึ่งเกี่ยวกับปฏิกิริยาที่ทำให้เกิดการสึกกร่อนซึ่งส่งผลกับการทำงานของอิเล็กโทรดและอายุการใช้งานของแบตเตอรี่สั้นลง

electric-car-battery-range-breakthrough-2

นักวิจัยแก้ไขปัญหาทั้งสองอย่างด้วยการเติมสารเคมีที่ทำจากฟอสฟอรัสและซัลเฟอร์ลงในสารละลายอิเล็กโทรไลต์ซึ่งเป็นตัวขนถ่ายประจุไฟฟ้าในแบตเตอรี่ สารดังกล่าวทำปฏิกิริยากับลิเธียมเมทัลเหมือนกับเคลือบแบตเตอรี่ด้วยชั้นป้องกันที่บางเฉียบ ทำให้ปัญหาทั้งสองอย่างหมดไปเอง

“เราต้องการวิธีที่ง่ายและสามารถปรับขนาดได้ในการป้องกันลิเธียมเมทัล” Pang กล่าว “ด้วยวิธีนี้เราแค่เติมสารลงไปและมันก็ทำงานของมันเอง”

วิธีการใหม่นี้ได้ปูทางให้แบตเตอรี่ของรถยนต์ไฟฟ้าสามารถใช้จุดเด่นของขั้วลบที่ทำจากลิเธียมเมทัลได้อย่างเต็มศักยภาพ มีความจุของพลังงานมากขึ้นเป็นผลให้มีระยะทางการวิ่งไกลขึ้น โดยที่ไม่ต้องเป็นกังวลในเรื่องความปลอดภัยและอายุใช้งาน

 

ข้อมูลและภาพจาก uwaterloo.ca, express.co.uk


Leave a Reply

Your email address will not be published.