นักวิจัยจาก Penn State University พัฒนาแบตเตอรี่ยุคใหม่ที่สามารถชาร์จประจุแบตเตอรี่ได้ในเวลาเพียง 10 นาทีเท่านั้น ซึ่งเทคโนโลยีดังกล่าวเป็นการปูทางไปยังการผลิตยานยนต์ไฟฟ้าจำนวนมากที่มีราคาสามารถเข้าถึงได้
การใช้งานยานยนต์ไฟฟ้านั้นมีความต้องการเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็วในปัจจุบัน และผู้ผลิตจำนวนไม่น้อยที่เบนเข็มมาพัฒนายานยนต์สมัยใหม่ ในขณะเดียวกันผู้บริโภคจำนวนไม่น้อยก็ยังลังเลกับปัญหาเรื่องระยะทางที่สามารถใช้งานได้จริง ในขณะที่การประจุพลังงานก็ยังต้องใช้เวลาที่แตกต่างจากเชื้อเพลิงสันดาปภายในอย่างมากซึ่งบางรุ่นอาจจะใช้เวลาเป็นวันเลยทีเดียว ซึ่งทั้งสองประเด็นนี้ต่างชี้มาที่ปัญหาเดียวกัน คือ แบตเตอรี่สำหรับยานยนต์ไฟฟ้า
ความต้องการแบตเตอรี่ในตลาดยุคปัจจุบันนั้นมีทั้งการต้องการขนาดแบตเตอรี่ที่เล็กลงเพื่อให้สามารถเพิ่มจำนวนแบตเตอรี่ได้หรือเพิ่มพื้นที่ใช้งาน ไปจนถึงการประจุพลังงานได้อย่างรวดเร็ว ซึ่งในปัจจุบันแบตเตอรี่สำหรับยานยนต์ไฟฟ้านั้นนับว่ายังมีไม่เพียงพอต่อความต้องการ ทำให้นักวิจัยพัฒนาแบตเตอรี่รุ่นใฟม่ขึ้นมาเพื่อแก้ปัญหาที่เกิดขึ้น
เทคโนโลยีที่ถูกพัฒนาขึ้นใหม่นี้เหมาะกับแบตเตอรี่ที่มีพลังงานหนาแน่นและจะเปิดโอกาสให้สามารถลดขนาดแบตเตอรี่ลงได้จาก 150 kWh เหลือเพียง 50 kWh โดยไม่ทำให้ผู้ขับขี่รู้สึกลำบากใจกับระยะทางในการใช้งาน ซึ่งขนาดที่เล็กลงและชาร์จเร็วขึ้นจะช่วยลดต้นทุนด้านแบตเตอรี่และการใช้วัตถุดิบหายากอย่างโคบอลต์ กราไฟท์ และลิเธียม การสร้างยานยนต์ไฟฟ้าที่มีราคาเข้าถึงง่ายในวงกว้างจึงเกิดขึ้นได้
เทคโนโลยีใหม่นี้อาศัยการมอดูเลทความร้อนภายใน (Internal Thermal Modulation) ซึ่งเป็นวิธีควบคุมแบบอุณหภูมิแบบ Active เพื่อให้ได้ประสิทธิภาพที่ดีที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้จากแบตเตอรี่ ซึ่งแบตเตอรี่จะทงานได้ดีที่สุดเมื่อร้อนแต่ไม่ร้อนจนเกินไป การคงสถานะอุณหภูมิที่ถูกต้องให้คงที่สม่ำเสมอจึงเป็นความท้าทายหลักของวิศวกร ดั้งเดิมนั้นจะใช้การแลกเปลี่ยนความร้อนจากภายนอกซึ่งตอบสนองได้ช้าและเสียพลังงานมาก
ทีมวิจัยจึงได้ทำให้การเปลี่ยนถ่ายความร้อนเกิดขึ้นภายในแบตเตอรี่แทน ด้วยโครงสร้างแบบใหม่ที่ถูกพัฒนาขึ้นมาด้วยกรเพิ่มแผ่นฟอยล์นิเกิลบางพิเศษเป็นส่วนประกอบภายในแอโนด อิเล็กโทรไลต์และแคโทด ซึ่งวัสดุที่เพิ่มมาใหม่นี้ทำหน้าที่เป็นตัวกระตุ้นด้วยการปรับอุณหภูมิตัวเองและทำให้แบตเตอรี่สามารถชาร์จพลังงานได้ใน 10 นาทีสำหรับแบตเตอรี่ EV รุ่นใดก็ได้
ที่มา:
Voltaire
