קבוצת מחקר הוצג מכשיר אחסון אנרגיה מתקדם בטעינה עצמית האוגר ביעילות אנרגיית שמש. פיתוח זה משלב טכנולוגיות קבל-על ותאים סולאריים כדי להציע פתרון ייחודי לאנרגיה בת קיימא.
הטכנולוגיה מבוססת על אלקטרודות העשויות מהרכב ניקל בתוספת יוני מתכת מעבר (Mn, Co, Cu, Fe, Zn). זה איפשר לשפר משמעותית את צפיפות האנרגיה שהגיעה ל-35.5 וואט/ק"ג – פי שניים מהערכים הסטנדרטיים (5-20 וואט/ק"ג). צפיפות ההספק הייתה 2555.6 ואט/ק"ג, מה שעולה משמעותית על מכשירים קיימים (עד 1000 ואט/ק"ג). המכשיר גם הפגין יציבות לטווח ארוך, ושמר על ביצועיו באמצעות מחזורי טעינה ופריקה חוזרים ונשנים.
השילוב של קבלי-על עם תאים סולאריים סיליקון הביא למערכת המסוגלת לאגור אנרגיה סולארית ביעילות של 63% ובנצילות כוללת של 5.17%. טכנולוגיה זו פותחת אפשרויות למסחור של מערכות אחסון אנרגיה אוטונומיות.
חוקר בכיר ב-DGIST Chongmin Kim אמר, "פיתחנו את מכשיר הטעינה העצמית הראשון של קוריאה המשלב קבלי-על ותאים סולאריים. זהו צעד לעבר עתיד בר קיימא". חוקר האוניברסיטה הלאומית של קיונגפוק, דמין לי, הוסיף: "מחקר עתידי יתמקד בשיפור היעילות והתאמת הטכנולוגיה לשוק".
מדענים משבדיה עשו פריצת דרך בפיתוח של מה שמכונה "סוללות מבניות", והציגו סוללה שביצועיה טובה פי 10 מניסויים קודמים. המוצר החדש, שפותח על ידי חוקרים מאוניברסיטת צ'אלמרס לטכנולוגיה והמכון המלכותי לטכנולוגיה בשוודיה, מייצג הוא מכשיר אנרגיה שיכול לבצע בו זמנית את הפונקציות של מבנה תומך.
מהי סוללה מבנית? זוהי סוללה שיכולה לאגור אנרגיה ולשמש כחלק ממבנה בו זמנית. לדוגמה, אם קירות בית או מסגרת של מכונית שימשו בו זמנית כסוללות. הרעיון המרכזי הוא הפחתת משקל והגברת הפונקציונליות, דבר שחשוב במיוחד עבור כלי רכב חשמליים.
חוקרים חשפו סוללה שהם מכנים "חסרת מסה". למרות שהיכולת האנרגטית שלו היא רק 24 וואט/ק"ג, זה רק 20% מהרמה של סוללות ליתיום-יון מודרניות. עם זאת, על ידי הפחתת המשקל הכולל של הרכב, גם צריכת האנרגיה מופחתת. בנוסף, עוצמת אנרגיה נמוכה יותר הופכת סוללות כאלה לבטוחות יותר.
תחום היישום העיקרי של סוללות כאלה הוא הובלה חשמלית. כיום, סוללות ברכבים חשמליים תופסות מקום עצום ומגבירות את משקל הרכב, מה שמאלץ תכנון של מבנים תומכים נוספים. טכנולוגיה חדשה מאפשרת להפוך את מסגרת הרכב עצמה למצבר, מה שמפחית משמעותית את המשקל ומשפר את היעילות האנרגטית. זה גם פותח אפשרויות לשימוש באופניים חשמליים, לוויינים, מחשבים ניידים ואפילו מטוסים.
המדענים פיתחו את הסוללה באמצעות סיבי זכוכית, אלקטרודות חיוביות ושליליות ואלקטרוליט פולימרי, שנאפה לאחר מכן בתנור. המבנה שהתקבל התברר להיות לא רק עמיד, אלא גם מסוגל לעמוד בעומסים משמעותיים.
השלב הבא בפיתוח הטכנולוגיה הוא החלפת רדיד האלומיניום באלקטרודות בסיבי פחמן והקטנת עובי השכבה המפרידה. זה יגדיל את עוצמת האנרגיה ל-75 וואט/ק"ג ואת הקשיות ל-75 GPa, מה שיהפוך אותו לתחרותי עוד יותר.
אחת המטרות השאפתניות ביותר היא להשתמש בסוללות כאלה בתעופה. המסה של הסוללות המודרניות גדולה מדי עבור מטוסים, אבל הודות לטכנולוגיה חדשה, מטוסים חשמליים ואפילו רכבי המראה ונחיתה אנכיים יהיו מעשיים יותר. בעתיד, ניתן יהיה לשלב סוללות כאלה עם פאנלים סולאריים, ולצבור אנרגיה לשימוש מאוחר יותר.
