ระยะเวลาที่ยาวนานกว่าการชาร์จที่สั้นกว่าการใช้งานที่ปลอดภัยยิ่งขึ้น ... นี่คือเป้าหมายที่สถาบันวิจัยทางวิทยาศาสตร์และ บริษัท ที่สำคัญยังคงดำเนินต่อไปเมื่อพูดถึงยานพาหนะไฟฟ้า ตอนนี้ผู้ผลิตรถยนต์ไฟฟ้า Fisker กำลังยื่นสิทธิบัตรสำหรับแบตเตอรี่โซลิดสเตตซึ่งสามารถเพิ่มช่วงของยานพาหนะไฟฟ้าเป็น 500 ไมล์ (ประมาณ 805 กิโลเมตร) และลดเวลาการชาร์จเป็นหนึ่งนาที บริษัท วางแผนที่จะทำการค้าแบตเตอรี่ภายในปี 2566
ก่อตั้งขึ้นในปี 2548 Fisker ตั้งอยู่ในแคลิฟอร์เนียสหรัฐอเมริกาและก่อตั้งขึ้นโดยอดีตนักออกแบบ BMW Henry Fisker ในเดือนกุมภาพันธ์ 2014 Fisker ได้มาจากกลุ่ม Wanxiang ของจีนและเปลี่ยนชื่อเป็น Karma
ตามที่ Dailymail เมื่อวันที่ 14 พฤศจิกายนฟิสโกได้ยื่นขอสิทธิบัตรในสัปดาห์นี้สำหรับแบตเตอรี่โซลิดสเตต สิทธิบัตรครอบคลุมวัสดุใหม่และกระบวนการผลิตที่สำคัญสำหรับการบรรลุความหนาแน่นพลังงานประสิทธิภาพและเป้าหมายต้นทุนที่จำเป็นสำหรับแบตเตอรี่และอำนวยความสะดวกในการส่งเสริมการขายและการประยุกต์ใช้ยานพาหนะไฟฟ้า
แบตเตอรี่โซลิดสเตตเป็นแบตเตอรี่ที่ใช้อิเล็กโทรดที่เป็นของแข็งและอิเล็กโทรไลต์ที่เป็นของแข็ง แบตเตอรี่ที่ใช้กันมากที่สุดคือแบตเตอรี่เหลวและอิเล็กโทรไลต์ส่วนใหญ่เป็นของเหลว แบตเตอรี่โซลิดสเตตเหมาะอย่างยิ่งสำหรับยานพาหนะไฟฟ้าเนื่องจากพลังงานและน้ำหนักสูง
อย่างไรก็ตามผลการวิจัยก่อนหน้านี้แสดงให้เห็นว่ายังมีข้อ จำกัด มากมายในการประยุกต์ใช้แบตเตอรี่โซลิดสเตตในเชิงพาณิชย์เช่นความหนาแน่นกระแสไฟฟ้าต่ำช่วงอุณหภูมิ จำกัด วัสดุที่มีอยู่ จำกัด ต้นทุนสูงและกระบวนการผลิตที่ซับซ้อน นอกจากนี้ยังมีโหมดความล้มเหลวหลายโหมดที่สามารถส่งผลกระทบต่อประสิทธิภาพของแบตเตอรี่โซลิดสเตตรวมถึงความต้านทานการสัมผัสสูงภายในโครงสร้างชั้นอิเล็กโทรดและการเคลื่อนที่ของไอออนต่ำส่งผลให้เกิดความจุแบตเตอรี่ค่อนข้างต่ำ
แผนผังสิทธิบัตร
Fisco กล่าวว่าแบตเตอรี่โซลิดสเตตซึ่งใช้อิเล็กโทรดสามมิติพยายามเอาชนะความท้าทายนี้ อิเล็กโทรดสามมิตินี้มี 25 เท่าของพื้นที่ผิวของอิเล็กโทรดฟิล์มบางปกติในแบตเตอรี่โซลิดสเตตและมีการนำไฟฟ้าอิเล็กทรอนิกส์และอิออนสูงช่วยให้สามารถชาร์จได้อย่างรวดเร็วและอุณหภูมิต่ำ
เป็นผลให้ความหนาแน่นของพลังงานของแบตเตอรี่โซลิดสเตตนี้คือ 2.5 เท่าของแบตเตอรี่ลิเธียมทั่วไป ในขณะที่วัสดุและการผลิตปรับปรุงอย่างต่อเนื่อง Fisco คาดว่าแบตเตอรี่จะมีค่าใช้จ่ายหนึ่งในสามของแบตเตอรี่ลิเธียมทั่วไปภายในปี 2563 นอกจากนี้ความเสี่ยงของการระเบิดของแบตเตอรี่นั้นต่ำ
“ การพัฒนานี้เป็นจุดเริ่มต้นของยุคใหม่ในวัสดุแบตเตอรี่โซลิดสเตตและเทคโนโลยีการผลิต” ฟาบิโออัลบาโนรองประธานระบบแบตเตอรี่ของฟิสโกกล่าว “ เรากำลังจัดการกับอุปสรรคอื่น ๆ เพื่อการค้าแบตเตอรี่โซลิดสเตตเช่นประสิทธิภาพของแบตเตอรี่ที่อุณหภูมิต่ำ” เขากล่าว
Fisco กล่าวว่าแบตเตอรี่จะจัดแสดงที่ International Consumer Electronics Show (CES) ในเดือนมกราคมและคาดว่าจะวางจำหน่ายในปี 2566 บริษัท กำลังหารือกับพันธมิตรที่ไม่ใช่ระบบอัตโนมัติที่มีศักยภาพเพื่อทำการค้าแบตเตอรี่เร็วที่สุดเท่าที่ 2023
ในความเป็นจริงแบตเตอรี่โซลิดสเตตไม่ใช่พื้นที่วิจัยใหม่ทั้งหมด นักวิทยาศาสตร์ทำงานเกี่ยวกับเทคโนโลยีในห้องปฏิบัติการมาหลายปีแล้ว อย่างไรก็ตามต้นทุนการผลิตความทนทานรอบการชาร์จและปัญหาอื่น ๆ ทำให้พวกเขาไม่สามารถทำการค้าได้
นอกเหนือจาก Fisco แล้ว บริษัท อื่น ๆ และสถาบันวิจัยทางวิทยาศาสตร์ยังให้ความสำคัญกับการวิจัยและพัฒนาด้านนี้อย่างมาก ตัวอย่างเช่น NEDO ของญี่ปุ่น (หน่วยงานเทคโนโลยีการพัฒนาที่ครอบคลุมอุตสาหกรรมพลังงานอุตสาหกรรมพลังงานใหม่ของญี่ปุ่น) พัฒนาแผนการวิจัยและพัฒนาตั้งแต่ต้นปี 2551 และวางแผนที่จะบรรลุการผลิตแบตเตอรี่โซลิดสเตตจำนวนมากในปี 2573 รวมถึงลิเธียมโซลิดสเตตลิเธียมโซลิดสเตตลิเธียม -Sulfur และแบตเตอรี่ลิเธียม-อากาศโซลิดสเตต ในเดือนกรกฎาคมปีนี้โตโยต้าของญี่ปุ่นมีความคืบหน้าใหม่เกี่ยวกับสิทธิบัตรแบตเตอรี่โซลิดสเตตและประกาศว่าจะเปิดตัวยานพาหนะไฟฟ้าใหม่ที่ติดตั้งแบตเตอรี่ทั้งหมด-รัฐ-รัฐในปี 2565 โฟล์คสวาเกนของเยอรมนีได้กล่าวว่า การสร้างแบตเตอรี่รถยนต์ไฟฟ้าแบตเตอรี่โซลิดสเตตที่มีช่วงมากกว่า 1,000 กิโลเมตรซึ่งจะผลิตจำนวนมากในปี 2568