CATL บริษัทยักษ์ใหญ่ด้านแบตเตอรี่ของจีน อ้างว่าได้ประสบความสำเร็จในเทคโนโลยีแบตเตอรี่ลิเธียมเมทัล (LMB) โดยใช้การทำแผนที่เชิงปริมาณ บริษัทกล่าวว่าการคิดค้นครั้งนี้จะพาเข้าสู่ “ดินแดนที่ไม่เคยสำรวจมาก่อน” ในแง่ของกลยุทธ์อิเล็กโทรไลต์ และการวิจัยนี้อาจสร้างผลตอบแทนที่มากมายมหาศาล
ตามที่ CATL อธิบาย ความก้าวหน้าครั้งนี้อาจทำให้ LMB มีทั้งความหนาแน่นของพลังงานสูงและมีอายุการใช้งานยาวนาน โดยรุ่นต้นแบบสามารถใช้งานได้ 483 รอบ และสามารถ “นำไปรวมเข้ากับการออกแบบที่ล้ำสมัยเพื่อให้ได้ความหนาแน่นของพลังงานมากกว่า 500 Wh/kg.”
หากนำตัวเลขดังกล่าวมาพิจารณาจะเห็นได้ชัดเจน แบตเตอรี่โซลิดสเตตที่ Stellantis และ Factorial กำลังพัฒนาอยู่นั้นมีความหนาแน่นของพลังงานอยู่ที่ 375 Wh/kg. นั่นหมายความว่าแบตเตอรี่ลิเธียมเมทัลของ CATL สามารถเอาชนะมันได้มากกว่า 33%
CATL กล่าวว่า “LMB ได้รับการยอมรับอย่างกว้างขวางว่าจะเป็นระบบแบตเตอรี่รุ่นถัดไป เนื่องจากมีความหนาแน่นของพลังงานสูงในตัว โดยเฉพาะอย่างยิ่งสำหรับการใช้งานพลังงานสูง เช่น ยานยนต์ไฟฟ้าระยะไกลและเครื่องบินไฟฟ้า” อย่างไรก็ตาม บริษัทกล่าวว่าการแลกเปลี่ยนดังกล่าวมีวงจรชีวิตที่สั้นซึ่งไม่ได้ทำให้มีความคุ้มทุนในเชิงพาณิชย์
โซลูชั่นในการแก้ปัญหานี้ CATL ได้ “พัฒนาและปรับปรุงเทคนิคการวิเคราะห์ชุดหนึ่งเพื่อติดตามวิวัฒนาการของลิเธียมที่ใช้งานอยู่และส่วนประกอบอิเล็กโทรไลต์แต่ละส่วนตลอดวงจรชีวิตของแบตเตอรี่ แนวทางนี้ทำให้ ‘กล่องดำ’ กลายเป็น ‘กล่องขาว’ และเปิดเผยเส้นทางการหมดลงที่สำคัญซึ่งเป็นสาเหตุของความล้มเหลวของเซลล์”
แม้ว่าสมมติฐานก่อนหน้านี้จะชี้ไปที่ “การสลายตัวของตัวทำละลาย การสะสมลิเธียมที่ตายแล้ว หรือการรบกวนสภาพแวดล้อมของตัวทำละลาย” แต่สาเหตุหลักของความล้มเหลวของเซลล์นั้นแท้จริงแล้วคือ “การใช้เกลืออิเล็กโทรไลต์ LiFSI อย่างต่อเนื่อง” เมื่อแบตเตอรี่หมดจะเหลือพลังงานเพียง 71% เท่านั้น และบริษัทกล่าวว่าตัวเลขนี้แสดงให้เห็นว่าจำเป็นต้องให้ความสำคัญกับ “ความทนทานของอิเล็กโทรไลต์ซึ่งเป็นปัจจัยสำคัญต่อประสิทธิภาพการทำงานที่ยั่งยืน”
CATL ใช้ผลการค้นพบเพื่อสร้างสูตรอิเล็กโทรไลต์ที่เหมาะสมที่สุดด้วยสารเจือจางที่มีน้ำหนักโมเลกุลต่ำ บริษัทกล่าวว่าการกระทำดังกล่าว “ทำให้เศษส่วนมวลของเกลือ LiFSI เพิ่มขึ้น ปรับปรุงการนำไอออน และลดความหนืด โดยไม่ทำให้มวลรวมของอิเล็กโทรไลต์ที่ใช้เพิ่มขึ้น”
การปรับแต่งที่ CATL ทำนั้นทำให้อายุการใช้งานของต้นแบบเพิ่มขึ้นเป็นสองเท่า นั่นถือเป็นก้าวกระโดดครั้งใหญ่ และ CATL อธิบายว่าเป็น “การเปลี่ยนแปลงขนานใหญ่ในการพัฒนาแบตเตอรี่ที่มีความหนาแน่นของพลังงานและสร้างมาให้ใช้งานได้ยาวนาน”
Source: Carscoops
