برای حل این مشکلات، محققان ویژگی‌های کلیدی باتری ماشین زنجان لیتیوم یون را تغییر می‌دهند تا یک نسخه تمام جامد یا «حالت جامد» بسازند.
آنها الکترولیت مایع در وسط را با یک الکترولیت نازک و جامد جایگزین می کنند که در طیف وسیعی از ولتاژها و دماها پایدار است.
با آن الکترولیت جامد، آنها از یک الکترود مثبت با ظرفیت بالا و یک الکترود منفی فلزی لیتیومی با ظرفیت بالا استفاده می‌کنند که بسیار نازک‌تر از لایه معمول کربن متخلخل است.
این تغییرات این امکان را فراهم می کند که باتری کلی به طور قابل توجهی کوچک شود و در عین حال ظرفیت ذخیره انرژی آن حفظ شود و در نتیجه چگالی انرژی بالاتری حاصل شود.
هوانگ می‌گوید: «این ویژگی‌ها – ایمنی افزایش یافته و چگالی انرژی بیشتر – احتمالاً دو مزیت رایج باتری‌های حالت جامد هستند.
او سپس به سرعت توضیح می دهد که “همه این چیزها آینده نگر هستند، امیدوار هستند، و لزوما محقق نمی شوند.
با این وجود، این امکان باعث شده است که بسیاری از محققین برای یافتن مواد و طرح‌هایی که می‌توانند به آن وعده عمل کنند، به تکاپو افتاده‌اند.
محققان بسیاری از گزینه های جذاب را ارائه کرده اند که امیدوارکننده به نظر می رسند – در آزمایشگاه.
اما Olivetti و Huang معتقدند که ملاحظات عملی اضافی ممکن است با توجه به فوریت چالش تغییرات آب و هوا مهم باشد.
اولیوتی می‌گوید: «همیشه معیارهایی وجود دارد که ما محققان در آزمایشگاه از آنها برای ارزیابی مواد و فرآیندهای احتمالی استفاده می‌کنیم.
مثال‌ها ممکن است شامل ظرفیت ذخیره‌سازی انرژی و نرخ شارژ/دشارژ باشد.
هنگام انجام تحقیقات پایه – که او هم ضروری و هم مهم می داند – این معیارها مناسب هستند.
او می‌گوید: «اما اگر هدف پیاده‌سازی است، پیشنهاد می‌کنیم چند معیار را اضافه کنیم که به طور خاص به پتانسیل مقیاس‌گذاری سریع می‌پردازد.
بر اساس تجربه صنعت با باتری‌های لیتیوم یون فعلی، محققان MIT و همکارشان Gerbrand Ceder، پروفسور برجسته مهندسی دانیل ام.
تلپ در دانشگاه کالیفرنیا در برکلی، سه سؤال کلی را پیشنهاد می‌کنند که می‌تواند به شناسایی محدودیت‌های بالقوه در مقیاس آینده کمک کند.
در نتیجه انتخاب مواد اولا، با این طراحی باتری، آیا در دسترس بودن مواد، زنجیره تامین یا نوسانات قیمت می تواند با افزایش مقیاس تولید به مشکل تبدیل شود؟ (توجه داشته باشید که نگرانی‌های زیست‌محیطی و سایر نگرانی‌های ناشی از استخراج گسترده خارج از محدوده این مطالعه است.)
دیدگاه شما با موفقیت ثبت شد.