كشفت شركة Natrion المدعومة من قبل شركة “مارك كوبان” النقاب عن أحدث تطوراتها في تصنيع البطاريات ذات الحالة الصلبة باستخدام فاصل LISIC278 الجديد في خلية الحقيبة التقليدية. يسمح الفاصل بمقاومة حرارية أعلى من بطاريات المركبات الكهربائية الأخرى ، مما يقلل من مخاطر الحرائق والاحتراق. بالإضافة إلى ذلك ، أظهرت الخلية زيادة بنسبة 40 بالمائة في معدل الشحن مقارنة ببطارية تقليدية بنفس السعة.
تستخدم مادة Natrion’s LISIC278 إلكتروليت مركب أيوني ليثيوم صلب (LISIC) يحاكي أداء ومواصفات فاصل البولي أوليفين القياسي ، والذي يقع بين الأنود والكاثود. الغرض من الفاصل هو منع الدوائر القصيرة عن طريق إبقاء الأقطاب متباعدة مع السماح أيضًا بتدفق الشحنات الأيونية من خلال المرور الضروري للتيارات في الخلية. يمكن لخلية LISIC أن تستخدم كمية أقل بكثير من سائل الإلكتروليت من خلال توفير قدرة نقل عالية للأيونات في الظروف المحيطة. هذا يحافظ على المقاومة الحرارية للخلايا فوق 200 درجة مئوية (392 فهرنهايت) دون أي مسامية.
إن قدرة الفاصل LISIC278 على البقاء مستقرًا في درجات الحرارة العالية تقضي تقريبًا على خطر نشوب حريق ، بينما تُظهر أيضًا قدرة منخفضة على حدوث حدث حراري تمامًا.
قال أليكس كوسياكوف ، الرئيس التنفيذي والشريك المؤسس ، إن تقليل الإلكتروليتات السائلة القابلة للاشتعال كان محور التركيز الرئيسي لأن الحد من التصور بأن خلايا البطارية ستشتعل هو مفتاح لتزايد اعتماد المركبات الكهربائية على نطاق واسع:
“يعد تقليل اعتمادنا على السوائل القابلة للاشتعال في بطاريات السيارات الكهربائية أمرًا أساسيًا لتقليل مخاطر الحريق وجعل الاعتماد الجماعي للمركبات الكهربائية في نهاية المطاف أكثر قابلية للتطبيق. لذا فإن حقيقة أن هذه البيانات تُظهر أنه يمكننا إنتاج خلايا بطارية بنفس الكفاءة مع جزء صغير فقط من هذا السائل هي مكسب كبير “.
أداء ركوب الدراجات لخلية الحقيبة المكونة من طبقتين عند الشحن والتفريغ C / 3 باستخدام LISIC278 مع كاثود NMC532 وأنود الجرافيت الطبيعي.
بالإضافة إلى استقرار خلايا LISIC278 ، فقد أظهر أيضًا زيادة بنسبة 40 في المائة في معدل الشحن ، حيث يستغرق شحن 3 ساعات فقط مقابل 5 ساعات لخلية تقليدية بنفس السعة. استخدم Natrion كيسًا قياسيًا يحتوي على كاثود NMC532 و LP40 سائل إلكتروليت وأنود جرافيت طبيعي مع فاصل حديث لتجاربها. تمت مقارنة ذلك بحقيبة Natrion ، والتي كانت متطابقة ولكنها استخدمت فاصل LISIC279 بدلاً من التصميم التقليدي.
مقارنة بين أداء التدوير لخليتي كيس من طبقة واحدة: واحدة تم إنشاؤها باستخدام LISIC278 والأخرى تم إنشاؤها باستخدام فاصل البولي أوليفين المتاح تجاريًا.
أظهرت الخلية التي تحتوي على فاصل LISIC279 أيضًا كفاءة كولومبية أولية عالية. تمتلك خلايا الليثيوم أيون التقليدية “نموذجيًا” طاقة أقل من تلك التي يتم شحنها بها عند استخدامها في المرات القليلة الأولى. وقالت الشركة إن خلايا Natrion لم تعرض هذه المشكلة و “أظهرت كفاءات كولومبية أولية أعلى مما أدى إلى تحسين القدرة على الاحتفاظ بمعدلات C أعلى”.
قال الدكتور جون توك ، الخبير في تخزين الطاقة في Silent Koala ، إن استخدام سائل إلكتروليت أقل مع الحفاظ على معدل كولوم أولي مرتفع أمر صعب ، خاصة في السعة وعتبة معدل C الموضح هنا. “هذه النتائج واعدة للغاية وتُظهر تنوعًا في الاستخدام لـ LISIC الذي لم نتمكن بعد من رؤيته من مواد إلكتروليت الحالة الصلبة الأخرى. وأضاف الدكتور توك: إنه يشير إلى قدرة مواد Natrion على النهوض بالصناعة والمآثر التكنولوجية التي يتم تطويرها بالفعل.
يقع مقر ناتريون في بينغهامتون ، نيويورك ، ولديها عمليات في شامبين ، إلينوي.
تستخدم بطاريات الحالة الصلبة مادة صلبة للسماح بتدفق الطاقة من الكاثود إلى القطب الموجب ، بدلاً من خلايا الليثيوم أيون التقليدية ، التي تستخدم محلول إلكتروليت سائل. لم يتمكن صانعو السيارات الكهربائية من التحول إلى تقنية الحالة الصلبة بسبب عمليات التصنيع المعقدة. بالإضافة إلى ذلك ، لم يتمكن الباحثون من إيجاد حلول مثالية للمواد التي ستستخدمها في البطاريات ، ولا يزال هذا يمثل عنق الزجاجة الشديد لتطوير الحالة الصلبة.
تكشف Natrion المدعومة من Shark Tank النقاب عن فاصل بطارية الحالة الصلبة مع مخاطر حريق تقترب من الصفر
