Η Νότια Κορέα σχεδιάζει να υποβάλει προτάσεις για το τι είναι ικανά να κάνουν τα ηλεκτρικά οχήματα (EV). Oι τελευταίες δοκιμές κινητήρων της Νότιας Κορέας θα μπορούσαν να σηματοδοτήσουν το τέλος των ηλεκτρικών οχημάτων όπως τα γνωρίζουμε. Έχει σημειωθεί μια σημαντική ανακάλυψη όσον αφορά την τεχνολογία των μπαταριών.
Ανόδια πυριτίου για τη νίκη
Ερευνητές στο Πανεπιστήμιο Επιστήμης και Τεχνολογίας Pohang διαπίστωσαν ότι τα οχήματα θα μπορούσαν να επιτύχουν αυτονομία άνω των 3.000 μιλίων με μία μόνο φόρτιση χωρίς να χρησιμοποιούν τα παραδοσιακά συστήματα υδρογόνου ή ιόντων λιθίου στα οποία έχει συνηθίσει η βιομηχανία ηλεκτρικών οχημάτων.
Ενώ η Νότια Κορέα έχει μετατοπίσει την εστίαση από το λίθιο, το λίθιο δεν έχει αποκλειστεί εντελώς από την εξίσωση. Οι ερευνητές έχουν προτείνει τη χρήση ανόδων πυριτίου για τον μετασχηματισμό και την ενίσχυση της χημείας της παραδοσιακής μπαταρίας ιόντων λιθίου. Οι ερευνητές εξέτασαν την άνοδο πυριτίου, αλλά υπέβαλαν επίσης προτάσεις για την αντιμετώπιση της βασικής πρόκλησης που συνήθως συνδέεται με τη χρήση μπαταριών με βάση την άνοδο πυριτίου.
Εργαζόμενοι σε αυτόν τον μετασχηματισμό, Κορεάτες επιστήμονες δοκιμάζουν τι μπορούν να επιτύχουν τα ηλεκτρικά οχήματα και επαναπροσδιορίζουν τον δρόμο προς μια επιτυχημένη βιομηχανία ηλεκτρικών οχημάτων.
Αυτό που ανακάλυψαν οι επιστήμονες ήταν ότι ο τρόπος με τον οποίο οι μπαταρίες ηλεκτρικών οχημάτων αποθηκεύουν ενέργεια ήταν η ρίζα του προβλήματος. Αρχικά, η χωρητικότητα ισχύος της μπαταρίας βασιζόταν στην άνοδό της. Οι άνοδοι γραφίτη έχουν χρησιμοποιηθεί στα περισσότερα ηλεκτρικά οχήματα μέχρι σήμερα. Ενώ η άνοδος γραφίτη είναι σχετικά σταθερή, μια άνοδος πυριτίου έχει την ισχύ να αποθηκεύει περίπου 10 φορές περισσότερη ενέργεια από τον γραφίτη.
Tα προβλήματα ξεπεράστηκαν
Ενώ οι άνοδοι πυριτίου μπορούν να προταθούν ως μια ευνοϊκή λύση, το γεγονός ότι το πυρίτιο διαστέλλεται όταν μετασχηματίζεται θέτει ένα άλλο πρόβλημα. Η διαστολή του πυριτίου θα μπορούσε να οδηγήσει σε ραγισμένα ηλεκτρόδια και μειωμένη διάρκεια ζωής της μπαταρίας. Επιπλέον, μπορεί να οδηγήσει σε ανησυχίες για την ασφάλεια κατά τη διαδικασία.
Ευτυχώς για τους ερευνητές στο POSTECH, αυτό το πρόβλημα έχει ξεπεραστεί. Η ερευνητική ομάδα, με επικεφαλής τους καθηγητές Soojin Park και Youn Soo Kim, μαζί με τον Jaegeon Ryu του Πανεπιστημίου Sogang, δημιούργησε ένα συνδετικό υλικό που λειτουργεί για να επιτρέπει στο πυρίτιο να διαστέλλεται και να συστέλλεται με ασφάλεια, μειώνοντας παράλληλα τις ζημιές κατά τη διάρκεια των αλλαγών κύκλων. Η νέα μπαταρία είναι σε θέση να διατηρεί τη χημεία ιόντων λιθίου. Ωστόσο, μπορεί επίσης να αποθηκεύει πολύ περισσότερη ενέργεια.
Τι σημαίνει αυτή η βελτιωμένη μπαταρία ιόντων λιθίου για τα ηλεκτρικά οχήματα;
Η αυτονομία των ηλεκτρικών οχημάτων θα μπορούσε να αυξηθεί σημαντικά διατηρώντας παράλληλα το λίθιο. Η μπαταρία που δημιουργήθηκε χρησιμοποιεί ένα μείγμα ιόντων λιθίου για να επιτρέψει τη μεταφορά ενέργειας, ενώ η άνοδος πυριτίου βελτιώνει την χωρητικότητα και την ασφάλεια στη διαδικασία. Η νέα μπαταρία μπορεί να θεωρηθεί ως ένα υβρίδιο μεταξύ των παραδοσιακών μπαταριών ιόντων λιθίου και της καινοτομίας στερεάς κατάστασης, εξασφαλίζοντας επεκτασιμότητα και απόδοση.
Σε αντίθεση με άλλους ανταγωνιστές καθαρής ενέργειας όπως το υδρογόνο, οι οποίοι δυσκολεύονται με το κόστος, την υποδομή και την αποδοτικότητα, αυτή η μπαταρία φαίνεται να είναι μια πολύ πιο επικερδής επιλογή. Η έρευνα δείχνει ότι η επόμενη γενιά μπαταριών λιθίου-πυριτίου μπορεί να παραχθεί χρησιμοποιώντας την υπάρχουσα υποδομή ηλεκτρικών οχημάτων, διασφαλίζοντας ότι είναι ευκολότερες και καλύτερες στην κλιμάκωσή τους παγκοσμίως. Τα καλά νέα είναι ότι αυτή η κορεατική μπαταρία έχει ήδη ενσωματωθεί σε δοκιμές πραγματικού κόσμου.
Προσθήκη 3.000 μιλίων στην μπαταρία ηλεκτρικών οχημάτων
Με αυτή την μπαταρία να δοκιμάζεται, η μπαταρία ηλεκτρικών οχημάτων θα έχει δυναμικό 3.000 μιλίων. Αυτό καθιστά τα ηλεκτρικά οχήματα πιο επιθυμητά σε σύγκριση με τα ηλεκτρικά οχήματα που λειτουργούσαν στην προηγούμενη αυτονομία ηλεκτρικών οχημάτων. Η κορεατική καινοτομία σημαίνει ότι η πυκνότητα ενέργειας της μπαταρίας ηλεκτρικών οχημάτων θα αυξάνεται, ενώ η ανάγκη για συνεχή φόρτιση μειώνεται.
Τέτοιες μπαταρίες εξαιρετικά υψηλής χωρητικότητας δεν θα είναι επιθυμητές μόνο στον τομέα των ηλεκτρικών οχημάτων, αλλά και για την αποθήκευση ανανεώσιμων πηγών ενέργειας. Τα πράσινα δίκτυα θα γίνουν πιο αξιόπιστα, χάρη σε τέτοιες καινοτομίες από την Κορέα που δείχνουν ότι οι ερευνητές αναζητούν πιο πρακτικές λύσεις, ενισχύοντας ό,τι υπάρχει ήδη και όχι ξαναγράφοντας τα πάντα από την αρχή.
Το μέλλον των ηλεκτρικών οχημάτων
Το μέλλον των ηλεκτρικών οχημάτων μπορεί να σημαδευτεί από εξελιγμένα συστήματα μπαταριών ιόντων λιθίου. Οι νεότερες μπαταρίες ενισχυμένες με πυρίτιο και λίθιο αποτελούν πρόκληση για ολόκληρη την έννοια του ηλεκτρικού οχήματος, αλλά σηματοδοτούν επίσης την έναρξη μιας εξελισσόμενης βιομηχανίας ηλεκτρικών οχημάτων. Με άλλα όνειρα για ηλεκτρικά οχήματα να περιορίζονται, η έρευνα για τα ηλεκτρικά οχήματα της Νότιας Κορέας προσφέρει κάποια ελπίδα για το μέλλον των ηλεκτρικών οχημάτων.
www.worldenergynews.gr
