מדענים מגלים שיטה להאצת תהליך טעינת הסוללות

SadaNews - חוקרים מהמכון הטכנולוגי של מסצ'וסטס (MIT) בארה"ב גילו גילוי שיכול להוביל לטעינה מהירה הרבה יותר של מכוניות ומכשירים חשמליים, כך דיווחה העיתון «אינדפנדנט».

גילוי זה קשור לתגובה הבסיסית בלב כל סוללות הליתיום-יון.

סוללות אלו, המפעילות הכל מהטלפונים החכמים ומחשבים ניידים ועד רכבים חשמליים, פועלות באמצעות העברת חלקיקים זעירים הנקראים יוני ליתיום פנימה והחוצה מהאלקטרודות הקשיחות, תהליך החוזר על עצמו אלפי פעמים במהלך חיי הסוללה.

מהירות התגובה הזו קובעת את מהירות טעינת הסוללה ואת כמות האנרגיה שהיא יכולה לספק.

עד כה, מהנדסים הסתמכו רבות על ניסוי וטעייה במאמציהם לשפר את הסוללות. התיאוריה הרווחת, המבוססת על משוואה בת מאה שנה, לא הסבירה לחלוטין מדוע תוצאות שונות בין חומרים שונים.

יחד עם זאת, חוקרי המכון הטכנולוגי של מסצ'וסטס (MIT) הראו שהתגובה תלויה במה שמכונה «העברת יונים ומוליכים המחוברים», כשאינון הליתיום לא זז ביעילות אל האלקטרודה אלא כאשר ישנן אלקטרונים בו זמנית.

מרטין בזנט, פרופסור למתמטיקה במכון הטכנולוגי של מסצ'וסטס (MIT) אמר: «אנו מקווים שעבודה זו תאפשר להאיץ ולכוון את התגובות יותר, מה שיאיץ את הטעינה והפריקה».

מהירות התגובה נמדדה ביותר מ-50 חומרים שונים, כולל אלו המשמשים בטלפונים וברכבים חשמליים. לא רק שהתיאוריה החדשה שלהם תיאמה את הנתונים האמיתיים, אלא גם חשפה דרכים להאיץ את התגובה.

חוקרים מצאו כי על ידי שינוי האלקטרוליט הנוזלי בתוך הסוללה - למשל, על ידי החלפת רכיבים כימיים מסוימים - ניתן לשפר משמעותית את מהירויות הטעינה ולהפחית את השחיקה והנזק שמקצר את חיי הסוללה.

פרופסור בזנט אמר כי עבודה זו עשויה להעניק ליצרנים בסופו של דבר את «המסגרת התיאורטית» הנדרשת כדי לעצב סוללות בצורה רציונלית, במקום להסתמך על ניחושים יקרים.

עמיתו, פרופסור יאנג שיאו הורן, ציין שזה עשוי «לאחד» שנים רבות של תוצאות מבלבלות לתמונה ברורה אחת.