Η εξέλιξη στον τομέα των μπαταριών αυξάνεται με ραγδαίο ρυθμό τα τελευταία χρόνια και αυτό είναι απόλυτα λογικό καθώς δύσκολα θα βρει κάποιος έναν τομέα ο οποίος να δεχθεί επαρκή χρηματοδότηση και να μην σημειώσει προόδους. Καλώς ή κακώς έτσι γίνονται τα πράγματα και οι μπαταρίες δεν αποτελούν εξαίρεση. Την ώρα που γράφονται αυτές οι γραμμές υπάρχουν εταιρίες και ιδρύματα σε ολόκληρο τον κόσμο που δουλεύουν πάνω στις επόμενες τεχνολογίες μπαταριών και σε ανύποπτο χρόνο μπορεί να ανακοινώσουν το επόμενο breakthrough, όπως για παράδειγμα μία ομάδα από το Daegu Gyeongbuk Institute of Science and Technology (DGIST) στην Κορέα. Η ομάδα αυτή δημιούργησε μία πρωτοποριακή μπαταρία λιθίου που όχι μόνο διατηρεί πολύ υψηλό ποσοστό απόδοσης ακόμα και μετά από τετραψήφιο αριθμό φορτίσεων αλλά έχει την δυνατότητα να σβήνει τον εαυτό της σε περίπτωση φωτιάς.
Ας ξεκινήσουμε από το πρώτο. Σε μία παραδοσιακή μπαταρία το λίθιο σχηματίζει τους λεγόμενους “δενδρίτες” κατά την αποφόρτιση και την αναπόφευκτη φόρτιση. Οι δενδρίτες είναι συγκεντρώσεις λιθίου με σχήμα που προσομοιάζει σε δέντρο και εκτός του ότι συμβάλλουν στην επιδείνωση της λειτουργίας της μπαταρίας, αποτελούν και παράγοντα κινδύνου καθώς σε εξαιρετικές περιπτώσεις μπορούν να βραχυκυκλώσουν την μπαταρία με ότι αυτό συνεπάγεται. Σε πρόσφατη έρευνα που δημοσίευσε η ομάδα του DGIST παρουσίασε λεπτομερώς την πρωτοποριακή δομή “τριπλού στρώματος” που έχει σχεδιαστεί ώστε να βελτιώνει τόσο την ασφάλεια όσο και τις επιδόσεις μίας μπαταρίας λιθίου-μετάλλου. Το σχέδιο των Κορεατών περιλαμβάνει μαλακά εξωτερικά στρώματα που εξασφαλίζουν καλή επαφή με τα ηλεκτρόδια και ένα ισχυρό μεσαίο στρώμα που βελτιώνει δραστικά την δομική ακεραιότητα της μπαταρίας ενώ ο ηλεκτρολύτης εμπλουτίζεται με δεκαβρωμοδιφαινυλαιθάνιο, άλατα λιθίου και ζεολίτη που προσφέρουν… πυροσβεστικές δυνατότητες! Οι τεχνικές λεπτομέρειες, όσο συναρπαστικές και αν είναι σε κάποιον με τις κατάλληλες γνώσεις, δεν έχουν ιδιαίτερη σημασία σε αυτό το σημείο αλλά η ουσία είναι ότι το τελικό αποτέλεσμα είναι μία ασφαλέστερη και πιο αξιόπιστη μπαταρία.
Μία μπαταρία επίσης, που σύμφωνα με τους επιστήμονες διαθέτει εξαιρετική αντοχή στον χρόνο διατηρώντας περίπου το 87.9% της αρχικής της απόδοσης ακόμα και μετά από 1.000 κύκλους φόρτισης-εκφόρτισης. Αυτό σημαίνει ότι αν καινούρια προσφέρει για παράδειγμα 500 χιλιόμετρα αυτονομία, μετά από 500.000 χιλιόμετρα θα εξακολουθεί να προσφέρει περίπου 440 χιλιόμετρα την στιγμή που οι περισσότερες μπαταρίες που είναι διαθέσιμες αυτή τη στιγμή χάνουν περίπου το 20-30% της μέγιστης χωρητικότητας τους μετά από ισάριθμους κύκλους. Δεν είναι δύσκολο να συνειδητοποιήσει κάποιος ακόμα και χωρίς εξειδικευμένες γνώσεις πως η τεχνολογία του DGIST έχει προοπτικές να συμβάλλει αποφασιστικά στην αναβάθμιση των μπαταριών ιόντων-μετάλλου και στην εμπορευματοποίηση τους προσφέροντας όχι μόνο βελτιώσεις στην απόδοση και την μακροζωία τους αλλά και στην ασφάλεια και την αξιοπιστία τους. Εννοείται δε, ότι η εφαρμογή των τεχνολογιών που προαναφέραμε δεν περιορίζεται στα αμιγώς ηλεκτρικά οχήματα αλλά σε οποιαδήποτε περίπτωση χρησιμοποιείται μπαταρία – είτε μιλάμε για ένα smartphone, είτε για βιομηχανικά συστήματα αποθήκευσης ενέργειας σε μεγάλη κλίμακα.
