เมื่อเร็วๆ นี้ ทีมวิจัยของมหาวิทยาลัยฮาร์วาร์ดได้พัฒนาแบตเตอรี่โซลิดสเตตใหม่

เมื่อเร็วๆ นี้ ทีมวิจัยของมหาวิทยาลัยฮาร์วาร์ดได้พัฒนาแบตเตอรี่โซลิดสเตตใหม่ที่สามารถหมุนเวียนได้ 10,000 ครั้ง คาดว่าจะชาร์จให้เต็มภายใน 3 นาที และใช้งานได้นาน 20 ปี แบตเตอรี่โซลิดสเตตใช้ลิเธียมในรูปแบบโลหะบริสุทธิ์ โดยใช้อิเล็กโทรดที่เป็นของแข็งและอิเล็กโทรไลต์ที่เป็นของแข็ง แทนที่จะใช้อิเล็กโทรไลต์เจลเหลวหรือโพลีเมอร์ที่พบในแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนในห้องปฏิบัติการ ต้นแบบแบตเตอรี่สามารถชาร์จได้สำเร็จ 5,000 ถึง 10,000 รอบการวิจัยของทีมวิจัยของฮาร์วาร์ดเกี่ยวกับแบตเตอรี่โลหะลิเธียมแบบโซลิดสเตตสามารถสืบย้อนไปถึงเดือนพฤษภาคมปีที่แล้ว แต่เทคโนโลยีในขณะนั้นยังคงอยู่ที่ระดับ "การชาร์จจนเต็มภายใน 10 ถึง 20 นาที และอายุการใช้งานแบตเตอรี่ 10 ถึง 15 ปี"

ดีไซน์ของแบตเตอรี่รุ่นนี้ได้แรงบันดาลใจจากแซนด์วิชสไตล์อังกฤษสุดคลาสสิกหากคุณนึกภาพแบตเตอรี่เป็นแซนด์วิช ขั้นแรกคือขนมปังชั้นหนึ่ง (ขั้วบวกโลหะลิเธียม) ตามด้วยผักกาดหอม (เคลือบด้วยกราไฟต์) จากนั้นเป็นชั้นของมะเขือเทศ (อิเล็กโทรไลต์แรก) และชั้นของเบคอน (อิเล็กโทรไลต์ที่สอง) ในตอนท้ายคือ มะเขือเทศอีกชั้นหนึ่งและขนมปังชิ้นสุดท้าย (แคโทด)

ทีมวิจัยเชื่อว่าโดยทั่วไปแล้วขั้วบวกของโลหะลิเธียมในการออกแบบโซลิดสเตตอื่น ๆ จะพัฒนาการเติบโตของเดนไดรต์ที่สามารถค่อยๆเจาะผ่านอิเล็กโทรไลต์ไปยังแคโทดได้ ซึ่งจะทำให้แบตเตอรี่ลิเธียมไอออนลัดวงจรกล่าวคือ เดนไดรต์หรือเดนไดรต์ที่เกิดขึ้นระหว่างการใช้แบตเตอรี่ลิเธียมไอออนเป็นสาเหตุหลักของการเกิดไฟไหม้แบตเตอรี่แม้ว่าโครงสร้างหลายชั้นของแซนวิชจะป้องกันไม่ให้เดนไดรต์ก่อตัว ในการออกแบบนี้ เดนไดรต์จะเติบโตใน “ผักกาดหอม” และ “มะเขือเทศ” แต่จะหยุดที่ “เบคอน”แผ่นกั้น "เบคอน" ช่วยป้องกันเดนไดรต์ไม่ให้ผ่านและลัดวงจรเซลล์ ป้องกันไม่ให้เกิดความล้มเหลว

Ouyang Minggao นักวิชาการของ Chinese Academy of Sciences และรองประธานสมาคมรถยนต์ไฟฟ้าแห่งประเทศจีนแห่ง 100 กล่าวก่อนหน้านี้ว่าวัสดุเช่นวัสดุจะต้องสะสมและพัฒนาและเวลาที่แบตเตอรี่โซลิดสเตตจะถูกใส่เข้าไปในแบตเตอรี่ขนาดใหญ่ การใช้งานเชิงพาณิชย์ตามมาตราส่วนน่าจะอยู่ระหว่างปี 2025 ถึงปี 2030