ניסאן בוחנת סוללות גופרית

ניסאן (Nissan), אוניברסיטת אוקספורד וחברת חומרי הסוללות הבריטית ג'ליון (Gelion) השיקו פרויקט מחקר חדש בשם CoRe-SoLiS, שמטרתו לפתח דור חדש של סוללות מצב־מוצק המבוססות על ליתיום וגופרית. הפרויקט מתמקד ביצירת סוללה בעלת צפיפות אנרגיה גבוהה, יכולת טעינה מהירה ואורך חיים משופר, תוך הפחתת עלויות הייצור ביחס לטכנולוגיות הסוללות הקיימות.

המחקר החדש ממומן בחלקו על ידי ממשלת בריטניה, בעלות כוללת של כ־3.4 מיליון ליש"ט, מתוכם כ־2.4 מיליון ליש"ט ממקורות ציבוריים. במסגרת הפרויקט תשלב ניסאן את טכנולוגיית ה־NES של ג'ליון, המבוססת על גופרית עטופה בננו־חלקיקים, בתוך פלטפורמת סוללות המצב־המוצק שהיא מפתחת עבור כלי רכב חשמליים עתידיים.

ג'ליון פיתחה את טכנולוגיית הגופרית NES כחלופה לקתודות המבוססות על חומרים יקרים יחסית כמו ניקל, מנגן וקובלט (NMC). לדברי החברה, גופרית היא חומר זמין וזול משמעותית, וניתן לשלב את תהליך הייצור שלה בקווי ייצור קיימים ללא צורך בהשקעות תשתית נרחבות.

עבור ניסאן, הפרויקט משתלב באסטרטגיה ארוכת הטווח לפיתוח סוללות מצב־מוצק, הנחשבות לאחת הטכנולוגיות המבטיחות ביותר בענף הרכב החשמלי. סוללות אלו צפויות להציע צפיפות אנרגיה גבוהה יותר, משקל נמוך יותר, זמני טעינה קצרים יותר ורמות בטיחות משופרות בהשוואה לסוללות ליתיום־יון קונבנציונליות.

עם זאת, סוללות ליתיום־גופרית מתמודדות במשך שנים עם אתגרים הנדסיים משמעותיים. אחת הבעיות המרכזיות היא היווצרות תרכובות פוליסולפיד במהלך מחזורי הטעינה והפריקה, תהליך הפוגע בביצועים ומקצר את חיי הסוללה. מגבלה זו נחשבת לאחד הגורמים המרכזיים שמנעו עד כה את המסחור הרחב של הטכנולוגיה.

בג'ליון טוענים כי טכנולוגיית NES שפיתחו מסוגלת לצמצם משמעותית את התופעה ולשפר את יציבות הקתודה לאורך זמן. אם הטענה תוכח בניסויים, ייתכן שמדובר בפריצת דרך שתאפשר לראשונה ייצור מסחרי של סוללות ליתיום־גופרית בעלות ביצועים תחרותיים.

הפרויקט עשוי להיות בעל חשיבות אסטרטגית גם עבור תעשיית הרכב הבריטית. מעבר לפיתוח טכנולוגיית סוללות מתקדמת, הוא נועד לחזק את יכולות המחקר, הייצור והמסחור של בריטניה בתחום אגירת האנרגיה, שנחשב לאחד מתחומי התחרות המרכזיים בשוק הרכב החשמלי העולמי.

לדברי השותפים, תוצאות המחקר צפויות לשמש בסיס לתהליכי ייצור בקנה מידה גדול בעתיד ולהאיץ את פיתוחן של סוללות מצב־מוצק לשימוש ברכב ובמערכות אגירת אנרגיה נוספות. במקביל, הפרויקט עשוי להוביל לשיתופי פעולה נוספים בין יצרני רכב, חברות טכנולוגיה ומכוני מחקר בתחום הסוללות המתקדמות.

אם יצליח, CoRe-SoLiS עשוי לספק מענה לשניים מהאתגרים המרכזיים ביותר של תעשיית הסוללות כיום: הפחתת עלויות ושיפור העמידות. שילוב של סוללות מצב־מוצק עם קתודת גופרית עשוי לאפשר בעתיד רכבים חשמליים בעלי טווח נסיעה גדול יותר, זמני טעינה קצרים יותר ועלויות ייצור נמוכות יותר.

לפרטים נוספים