گجت نیوز آخرین اخبار تکنولوژی، علم و خودرو 
فناوری باتری حالا در نقطهای حساس قرار گرفته که نوآوریهای جدید میتوانند نحوه تأمین انرژی از گوشی و خودرو تا شبکه برق را بازتعریف کنند
چانگان بهعنوان یکی از شرکتهایی که هدف عرضه خودروهای مجهز به باتری تمامجامد را برای سهماهه سوم ۲۰۲۶ اعلام کرده است، نشان میدهد تحول نزدیک است. بحث درباره جایگزینهای باتری لیتیوم-یون شدت گرفته و پژوهشها روی چند مسیر همزمان حرکت میکنند تا مشکلات دانسیته انرژی، ایمنی و بازیافت را حل کنند.
باتری تمامجامد؛ انقلاب در فناوری باتری
- جایگزینی الکترولیت مایع با جامد میتواند دانسیته انرژی، شارژ سریع و طول عمر را بهبود دهد و خطر «حرارتی فرار» را کاهش دهد.
- چالشها: رشد دندریتها و هزینه بالای ساخت؛ شرکتها مثل Factorial و Stellantis آزمایشهای میدانی انجام میدهند و چانگان زمانبندی تجاریسازی را برای سهماهه سوم ۲۰۲۶ اعلام کرده است؛ در نمایشگاه CES ۲۰۲۶ نمونههایی دیده شدند.
سیلیکون‑کربن؛ افزایش ظرفیت با هزینه چرخه عمر
- آند سیلیکونی بهجای گرافیت ظرفیت را بهشکل چشمگیر بالا میبرد اما طول عمر سلول را کاهش میدهد.
- هماکنون در بسیاری از گوشیهای چینی کاربرد دارد و سازندگان دیگر مثل اپل و گوگل محتاطانه پیگیرند.
بتا‑ولتائیک؛ باتریِ هستهای برای دههها
- بتا‑ولتائیکها از ذرات بتا رادیواکتیو و نیمههادی برای تولید جریان استفاده میکنند و عمر مفید تا حدود پنجاه سال دارند.
- مناسب برای کاربردهای کممصرف و محیطهای سخت؛ نمونههایی در پیسمیکرها و برخی ماهوارههای SpaceX بهکار رفتهاند.
مدیریت باتری مبتنی بر هوش مصنوعی
- سیستمهای مدیریت باتری (BMS) با هوش مصنوعی میتوانند حالت شارژ و سلامت سلول را با دقت بهتر پیشبینی و عمر و ایمنی را افزایش دهند.
- کاربرد فعلی در گوشیها و برخی خودروهای برقی مثل تسلا مشاهده شده و پتانسیل گستردهای برای بهبود عملکرد وجود دارد.
روشهای بازیافت نوین
- فرآیندهایی مانند هیدرومتالورژی میتوانند تا ۹۳٪ لیتیم و ۹۹٪ کبالت را بازیابی کنند اما بازیافت گسترده با چالشهای اقتصادی و طراحی مواد مواجه است.
- پژوهشها برای مقیاسپذیری و مقرونبهصرفهسازی ادامه دارد.
الکترودهای خشک؛ کاهش هزینه و آلودگی تولید
- تولید الکترود «خشک» هزینهها، مصرف انرژی و آلودگی را کاهش میدهد و میتواند دانسیته و تحمل دما را بهبود دهد.
- نمونههایی مانند استفاده تسلا در سلول ۴۶۸۰ به بازار رسیدهاند.
باتری شیشهای؛ ایدهای بحثبرانگیز
- مفهوم باتری شیشهای که توسط گروهی مرتبط با John B. Goodenough مطرح شد، از الکترولیت شیشهای بهره میبرد و وعده دانسیته بالا و ارزانقیمت بودن را داده است.
- با این حال انتقادات علمی وجود دارد و تاکنون اثبات عملی خارج از آزمایشگاه محدود است؛ همکاریهایی با Hydro‑Québec گزارش شده است.
سدیم‑آیون؛ جایگزین ارزانتر لیتیم
- سدیم فراوان است و باتری سدیم‑آیون هزینه کمتر و مقاومت بهتر در دماهای پایین دارد اما دانسیته انرژی و چرخه عمر آن کمتر است.
- مناسب بهعنوان راهحلی برای کاهش وابستگی به زنجیره تأمین لیتیم تا رسیدن به فناوریهای جدیدتر.
لیتیم‑گوگرد؛ جهش در دانسیته انرژی
- کاتد گوگردی میتواند نظریهً به دانسیتههای تا حدود ۲۶۰۰ Wh/kg برسد و حتی ارقام محافظهکارانهتری مانند ۷۰۰ Wh/kg هم برتری چشمگیری نسبت به لیتیوم‑یون نشان میدهد.
- نقاط ضعف در چرخه عمر وجود دارد اما تحقیقات اخیر و تنوع در شکلپذیری سلولها امیدبخش است.
لیتیم‑هوا؛ نزدیک به انرژی سوخت فسیلی
- باتری لیتیم‑هوا با استفاده از اکسیداسیون لیتیم در هوای باز میتواند تا ۱۰ برابر دانسیته انرژی لیتیوم‑یون داشته باشد و وزن کمتری ارائه دهد.
- کارکرد در دما و شرایط عملیاتی چالشی است اما بازار خودروهای برقی چین ممکن است پذیرش اولیه را رقم بزند.
آهن‑هوا برای ذخیرهسازی شبکه
- باتریهای آهن‑هوا با استفاده از فرایند زنگزدگی و باززنگزدایی برای ذخیره بلندمدت انرژی ارزان طراحی شدهاند و خطر حرارتی فرار ناچیز است.
- نمونههایی برای ذخیره شبکه در هلند در ۲۰۲۵ نصب شدهاند و کالیفرنیا نیز در حال توسعه ذخیرهسازی با این فناوری است.
باتری سازهای؛ تلفیق ساختار و ذخیره انرژی
- باتریهای سازهای یا «جرمساز» (SBC) تلاش میکنند اجزای سازهای مانند بدنه خودرو را به مثابه باتری یکپارچه کنند تا وزن کاهش یابد و فضای مفید افزایش یابد.
- تحقیقاتی در دانشگاه چالمرز و نمونههای آزمایشی در درون خودروسازیها و هوافضا در حال پیگیری است.