Honda ร่วมมือกับ Caltech และแล็บของ Nasa พัฒนาแบตเตอรี่พลังงานสูง

ด้วยข้อจำกัดในเรื่องความจุพลังงานของแบตเตอรี่ก็เป็นข้อจำกัดในด้านระยะการเดินทางของรถใช้พลังงานจากไฟฟ้าด้วย ทำให้สิ่งหนึ่งที่ผู้ผลิตรถยนต์ต่างพยายามพัฒนาสำหรับรถยนต์ในอนาคตของตนคือแบตเตอรี่ สำหรับ Honda ได้หันเหการพัฒนาแบตเตอรี่จากลิเธียมไอออนมาเป็นการศึกษาเพื่อใช้วัสดุอื่นสำหรับสร้างแบตเตอรี่ความจุสูงแทน โดยนักวิทยาศาสตร์จาก Honda Research Institute ได้ร่วมมือกับนักวิจัยของ California Institute of Technology (Caltech) และ Jet Propusion Laboratory ของนาซ่าเพื่อพัฒนาเคมีแบตเตอรี่ใหม่ที่จะช่วยให้สามารถใช้วัตถุที่มีความจุของพลังงานมากขึ้นและเป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อมมากขึ้นได้เพื่อตอบสนองต่อความต้องการในการจัดเก็บพลังงานที่เติบโตขึ้น

แบตเตอรี่ซึ่งถูกพัฒนาจากสามความร่วมมือจะเป็นแบตเตอรี่ที่มีพื้นฐานจากฟลูโอไรด์หรือ FIB ซึ่งก้าวข้ามข้อจำกัดในเรื่องอุณหภูมิจนทำให้สามารถเพิ่มความจุให้สูงขึ้นกว่าที่ใช้กันอยู่ในปัจจุบันได้ “แบตเตอรี่ฟลูออไรด์เปิดโอกาสสู่เคมีแบตเตอรี่ใหม่ที่จะทำให้มีความจุสูงถึง 10 เท่าของแบตเตอรี่ลิเธี่ยมที่ใช้กันอยู่ในปัจจุบัน ด้วยความแตกต่างจากแบตเตอรี่ลิเธี่ยม FIB ไม่ต้องเสี่ยงในด้านอันตรายจากความร้อนมากเกินไปของแบตเตอรี่ รวมทั้งวัสดุที่สามารถใช้ในการสร้างแบตเตอรี่ FIB ได้จะมีผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อมน้อยกว่ากระบวนการแยกเพื่อให้ได้ลิเธียมและโคบอลต์” ดร. Christopher Brook หัวหน้าคณะนักวิทยาศาสตร์ของ Honda Research Institute บอก

นักวิจัยระบุว่าแบตเตอรี่จากพื้นฐานฟลูออไรด์มีความน่าสนใจสำหรับมาใช้แทนแบตเตอรี่อีเล็กโทรเคมีความจุสูงที่มีพื้นฐานจากเคมีลิเธียมหรือเมทัลไฮดรายซึ่งโดยทั่วไปจะมีข้อจำกัดจากคุณสมบัติของอีเล็กโทรด แต่อย่างไรก็ตามแม้อะตอมมิกน้ำหนักเบาของฟลูออไรด์จะทำให้แบตเตอรี่ชาร์จพลังงานใหม่ได้ที่มีพื้นฐานจากเคมีนี้มีความจุสูงขึ้นกว่าทฤษฏีเทคโนโลยีลิเธียมไอออนถึง 10 เท่า แต่แบตเตอรี่ FIB ที่ถูกพิจารณาว่าสามารถเป็นแบตเตอรี่ความจุสูงเจนเนอเรชันต่อไปมีข้อจำกัดในเรื่องอุณหภูมิที่เหมาะสมสำหรับการทำงาน โดยในปัจจุบันแบตเตอรี่ Solid-State ที่ใช้ฟลูออไรด์ไอออนต้องการอุณภูมิที่สูงถึง 150 องศาเซลเซียสจึงจะทำให้อีเล็กโทรไลต์ฟลูออไรด์ทำงานได้ ซึ่งผู้วิจัยได้พิจารณาว่าข้อจำกัดที่สำคัญนี้เป็นความท้าทายเพื่อทำให้แบตเตอรี่สามารถทำงานที่อุณหภูมิต่ำได้ เพื่อปลดล็อกจากปัญหานี้นักวิจัยได้หาวิธีเพื่อสร้างเซลล์อีเล็กโทรเคมีฟลูออไรด์ไอออนที่สามารถทำงานได้ที่อุณหภูมิห้องโดยใช้เคมีอีเล็กทรไลต์เหนี่ยวนำฟลูออไรด์กับอิออนเหนี่ยวนำสูงและทำงานในช่วงโวลเทตที่กว้าง ซึ่งเป็นการใช้เกลือฟลูออไรด์ Tetraalkylammonium เพื่อแก้ปัญหา รวมทั้งปัญหาอื่นของฟลูออไรด์ โดยเมื่อมีการจับคู่ในขั้วตรงกันข้ามที่ประกอบด้วยโครงสร้างนาโนของทองแดง Lanthanum และฟลูออไรด์ นักวิจัยสามารถแสดงให้เห็นการทำงานที่สมบูรณ์ของวงจรอีเล็กโทรเคมีที่อุณหภูมิต่ำได้ ทำให้ในอนาคตแบตเตอรี่ FIB ซึ่งมีความจุสูงโดยธรรมชาติจะสามารถเป็นหนึ่งในตัวเลือกสำหรับนำมาใช้เพื่อให้พลังงานแก่รถยนต์