افزایش 40 درصدی ظرفیت باتریهای لیتیومی توسط شرکت «سیلا»
محققان شرکت استارتاپ نانوفناوری Sila موفق شدند نمونهای از باتریهای لیتیمی حاوی آند سیلیکونی را تعبیه کنند که ظرفیت آنها را تا 40 درصد افزایش داده و در چند سال آینده روانه بازار میشود.
امروزه باتریهای لیتیم یون در عرصههای مختلف گسترش پیدا کردهاند. این باتریها میتوانند انرژی کافی برای گوشیهای هوشمند و خودروهای الکتریکی را تامین کنند. اما هنوز هم گوشیهای هوشمند پس از چند ساعت کار، انرژی خود را از دست میدهند و از طرفی، خودروهای الکتریکی نیز با مشکل کمبود مسافت طی شده مواجه هستند.
تاکنون شرکتهای مختلفی سعی کردهاند تا بر محدودیتهای باتریهای لیتیم یون چیره شده و نسل نوینی از این باتریها را پدید آورند.
شرکت نانوفناوری Sila، یکی از این شرکتهای نویدبخش است که ارزش آن به 350 میلیون دلار تخمین میرسد. این شرکت ادعا دارد که فناوری باتریهای آن میتواند ظرفیت باتریهای لیتیم-یون را تا 40% افزایش دهد. شرکت Sila با جذب سرمایهای که انجام داده، قصد دارد نمونههای اولیه باتری خود را به نمونههای تجاری ارتقا دهد و پیشبینی میشود که طی چندسال آینده، این نمونهها روانه بازار شوند.
مناسبترین روش برای افزایش ظرفیت باتری، افزایش تعداد یونهای لیتیمی است که در هر الکترود ذخیره میشوند. بهبودهایی که توسط تولیدکنندگان این صنعت صورت گرفته، مربوط به مواد کاتدی است که از ترکیباتی از نیکل، منگنز و کبالت استفاده کردهاند. ساختار کریستالی این مواد، زمانیکه با هم ترکیب میشوند، میتوانند یونهای لیتیم بیشتری را ذخیره کنند و همچنین تحرک یونها را بین آند و کاتد تسهیل میکنند. با وجود تمام بهبودهایی که برای مواد کاتدی رخ داده، اما برای آند باتریها همیشه از گرافیت استفاده شده است.
شرکتهای مختلفی نظیر Sila، Enovix، Enevate و Angstrom بر روی افزایش ظرفیت مواد آندی متمرکز شده‌اند تا بتوانند در ساختار آنها از سیلیکون استفاده کنند و بدین ترتیب میزان ظرفیت را تا 25 برابر افزایش دهند. اما هیچ کدام تاکنون موفقیت چشمگیری نداشتهاند، زیرا ذرات سیلیکون در اثر فشار، خرد شده و پودر میشوند و درنتیجه باتری از کار میایستد.
در این میان شرکت Sila سعی کرده تا با قراردادن اتمهای سیلیکون در ماتریکس نانوذرات با فضای بسیار زیاد، این مشکل را رفع کند. بنابراین هنگامیکه آند سیلیکون، یونهای لیتیم را جذب میکند، این یونها فضای خالی موجود را پر کرده و از اعمال فشار بر سیلیکون جلوگیری میشود و ساختار آند هم تخریب نخواهد شد.
این نمونه باتری پس از 7 سال تحقیق و بررسی بدست آمده و انتظار میرود که در قدمهای اولیه بتواند در ساعتهای هوشمند و گوشیهای هوشمند بکار رود. با جذب سرمایهای که اخیرا توسط این شرکت انجام شده، میتوان به تولید سالانه 20 مگاوات ساعت رسید که برای تامین انرژی 2 میلیون گوشی هوشمند یا 10 میلیون ساعت هوشمند کافی است. البته این رقم ، بخش کوچکی از 1 میلیارد گوشی هوشمندی است که سالانه فروخته میشوند؛ اما برای تایید فناوری باتری کافی به نظر میرسد. اگر این پروژه موفق شود، شرکت Sila قصد دارد تا باتریهای بزرگتری را برای تامین انرژی خودروهای الکتریکی بسازد. پیشتر نیز این شرکت گزارش داده بود که توافقی را با شرکت BMW انجام داده و این شرکت خودروسازی ابراز تمایل دارد که به عنوان اولین شرکت از نمونههای باتری سیلیکون ساخت شرکت Sila در خودروهای الکتریکی خود استفاده کند.
