باتری جدید لیتیوم-هوا می‌تواند برد خودرو های برقی را به ۲۰۰۰ کیلومتر برساند؛ اما چالش بزرگ چیست؟

فناوری باتری لیتیوم-هوا؛ تراکم انرژی ۵ برابری نسبت به باتری‌ های حالت جامد

به گزارش بخش اخبار خودرو زوم تک به نقل از Digital Trends و بر اساس گزارش رسانه چینی IT Home و CarNewsChina، ادعا شده است که باتری‌های لیتیوم-هوا (Lithium-air batteries) می‌توانند تا پنج برابر انرژی بیشتری نسبت به باتری‌های حالت جامد (Solid-state batteries) ذخیره کنند.

این جنجال خبری به غول باتری‌سازی دنیا یعنی شرکت CATL گره خورده است؛ جایی که وو کای (Wu Kai)، دانشمند ارشد این شرکت، در تالار گفتگو و همایش Equipment Powerhouse امسال، باتری‌های لیتیوم-هوا را به عنوان یک هدف تحقیقاتی بلندمدت معرفی کرد. با این حال، CATL هنوز هیچ جدول زمانی مشخصی برای عرضه این محصول وعده نداده است.

چه چیزی باتری‌ های لیتیوم-هوا را تا این حد خاص می‌کند؟

در یک باتری لیتیوم-یون (Lithium-ion) معمولی، لیتیوم درون هر دو الکترود قرار دارد. اما باتری‌های لیتیوم-هوا در یک طرف از فلز لیتیوم استفاده می‌کنند و در طرف دیگر اکسیژن را از هوای محیط جذب می‌کنند. بدون نیاز به یک کاتد سنگین برای حمل، این باتری می‌تواند انرژی بسیار بیشتری را نسبت به وزن خود ذخیره کند.

روی کاغذ، این فرآیند شیمیایی می‌تواند به تراکم انرژی تقریبی ۳,۵۰۵ وات‌ساعت بر کیلوگرم برسد. با این حال، این عدد تنها خود واکنش شیمیایی را توصیف می‌کند. اگر تمام قطعات اضافی که یک باتری واقعی به آن‌ها نیاز دارد (از جمله تجهیزات مدیریت و تصفیه هوا) را اضافه کنیم، این عدد به طور چشمگیری کاهش می‌یابد.

چرا هنوز نمی‌توانیم خودروهایی با باتری لیتیوم-هوا داشته باشیم؟

بزرگ‌ترین دردسر و چالش این فناوری، خود هوای محیط است. این باتری‌ها به اکسیژن نیاز دارند، اما هوا حاوی بخار آب و دی‌اکسید کربن نیز هست که می‌تواند فلز لیتیوم را خراب کرده و عملکرد باتری را مختل کند. خودروها به فیلترها و سیستم‌های کنترل رطوبت نیاز دارند که خود باعث افزایش وزن و مصرف بخشی از توان باتری خودروی برقی می‌شود.

مشکل دیگر، فرآیند شارژ مجدد است. این چرخه می‌تواند محصولات جانبی اکسیژنی زیانباری تولید کند که به تدریج باتری را فرسوده کرده و طول عمر باتری را کاهش می‌دهد. علاوه بر این، ذخیره حجم عظیمی از انرژی اگر باتری نتواند توان لحظه‌ای و سریع برای شتاب‌گیری ارائه دهد یا در ابعاد یک خودرو نگنجد، ارزش چندانی نخواهد داشت.

در حال حاضر، شرکت CATL روی باتری‌های سدیم-یون و باتری‌های تماماً حالت جامد تمرکز کرده است که به بازار عرضه نزدیک‌تر هستند. فناوری لیتیوم-هوا ایده شگفت‌انگیزی است، اما یک خودروی برقی با برد ۲۰۰۰ کیلومتر فعلاً در حد یک نظریه علمی باقی مانده و چیزی نیست که بتوانید در حال حاضر آن را خریداری کنید.