תעשיית הסוללות בפרט, ותעשיות הרכב והאלקטרוניקה בכלל, מצפים בקוצר רוח לפריצות דרך טכנולוגיות שיאפשרו להגדיל באופן ניכר את קיבולת האנרגיה של סוללות, ובכל שני וחמישי אנחנו מתבשרים על חומר חדש או טכנולוגיה חדשה שמשיגים שיפור ומוזילים את עלויות הייצור.
חלק מן הבשורות, כמו הטכנולוגיה החדשה שסאמסונג חשפה לפני כשבועיים או הכימיה החדשה ש-CATL הכריזה עליה בסוף השבוע שעבר, משפיעות כבר ברגע זה על מחיריהן של מכוניות חדשות ועל התוכניות המיידיות של יצרניות רכב חשמלי. אחרות – כמו זאת שעליה אנחנו מדווחים כעת – מדגימות את פוטנציאל השיפור ועשויות להשפיע על הדור הבא של רכב חשמלי.
בתחילת פברואר פרסם צוות חוקרים קוריאנים מאוניברסיטת POSTECH ומאוניברסיטת Sogang את תוצאות המחקר אודות טכנולוגיה מהפכנית שפותחה על-ידם ועשויה להגדיל פי עשרה או יותר את קיבולת האנרגיה של סוללות, ובהתאמה גם את טווח הנסיעה של רכב חשמלי.
עוד לפני שנכנסים לעובי הקורה חשוב להדגיש שאוניברסיטת סוגאנג, שפועלת בסיאול, נחשבת לאחת מאוניברסיטאות המחקר הפרטיות היוקרתיות ביותר בדרום קוריאה, בין השאר מפני שמתקבלים אליה אך ורק תלמידים שציוניהם בסיום התיכון מדרגים אותם באחוזון העליון של תלמידי דרום קוריאה. אוניברסיטה זאת נחשבת לאחת האוניברסיטאות הפרטיות המובילות ולאחד מבתי הספר המובחרים היוקרתיים ביותר בדרום קוריאה.
שותפת המחקר, אוניברסיטת POSTECH, דורגה בשנים האחרונות על-ידי גופים שונים (בשנים שונות) כאוניברסיטה הטובה ביותר למדע וטכנולוגיה באסיה, כזאת שמדורגת במקום ה-28 בעולם וכאוניברסיטה הטובה ביותר בדרום קוריאה.
בהובלת הפרופסורים Soojin Park ו-Youn so Kim מאוניברסיטת POSTECH ופרופסור Jaegeon Ryu מאוניברסיטת Sogang פיתח צוות המחקר פולימר ייחודי כחומר אנודה, וניסויים מצאו שזה חומר יציב, אמין, ובעל קיבולת גבוהה פי עשרה או יותר מן הקיבולת של אנודות גרפיט קונבנציונליות. לטענת החוקרים, פריצת הדרך הושגה על ידי החלפת הגרפיט הקונבנציונלי באנודה מבוססת תרכובת של סיליקון עם פולימרים שמונחים בשכבות, מה שתרם ליציבות ולאמינות. המכשול שעליו התגברו החוקרים, לטענתם, הוא שבכל הניסיונות הקודמים לשלב סיליקון בחומרי אנודה בקיבולת גבוהה נפגעו ביצועי הסוללה כתוצאה מהרחבת הנפח של החומר בגלל התגובה שלו עם ליתיום. פריצת הדרך היא גילוי פולימר ששולט ביעילות בהתפשטות הנפחית. בנוסף, החוקרים השתמשו בפוליאתילן גליקול כדי לווסת את הפעילות הפיזיקלית ולהקל על דיפוזיה של ליתיום-יון.
פני השטח של האנודה טעונים ברובם במטען שלילי והפולימרים הטעונים בשכבות ערוכים לסירוגין בין מטענים חיוביים ושליליים. התוצאה היא אלקטרודה עבה עם קיבולת גבוהה וצפיפות אנרגיה גבוהה פי יותר מעשרה מזו של סוללות ליתיום-יון רגילות.
מפאת חוסר בידע ובנתונים לא ניכנס כאן להסבר הכימי ונסתפק בציטוט הטענה לפיה הפולימר החדש "מנצל כוחות הקולומביים (כוח המשיכה והדחייה בין שני חומרים עם מטענים דומים או שונים, בהתאמה)… הכוח הזה, בפולימר החדש, גבוה בהרבה מזה של קשרי מימן אבל הוא גם הפיך – וזה מקל על השליטה בהתפשטות הנפחית.
שאלת מיליון הדולר היא האם ומתי יהפוך המחקר הזה ליישומי ואם אפשר למסחר בטווח הנראה לעין את הטכנולוגיה. אם וכאשר זה יקרה זה יכול להאיץ באופן משמעותי את תחום הרכב החשמלי בעולם, ולסייע גם בתחומים נוספים.
