Η νέα μπαταρία βασίζεται σε μια καινοτόμο αρχιτεκτονική που ονομάζεται "semi-solid flow cell". Σύμφωνα με αυτή, στερεά σωματίδια αιωρούνται σε ένα υγρό και αντλούνται μέσω του συστήματος. Τα ενεργά στοιχεία της μπαταρίας (ο θετικός και ο αρνητικός πόλος, ή αλλιώς η κάθοδος και η άνοδος) ουσιαστικά βρίσκονται σε αυτά τα σωματίδια που αιωρούνται στον υγρό ηλεκτρολύτη, ενώ τα διαφορετικά σωματίδια διαχωρίζονται από ένα φίλτρο, όπως μια λεπτή πορώδης μεμβράνη.
Η ανάπτυξη αυτής της αρχιτεκτονικής αναπτύχθηκε από τους Mihai Duduta και Bryan Ho, με την επίβλεψη των καθηγητών τεχνολογίας υλικών W. Craig Carter και Yet-Ming Chiang.
Ένα σημαντικό χαρακτηριστικό του νέου σχεδιασμού είναι πως διαχωρίζει τις δύο λειτουργίες της μπαταρίας - την αποθήκευση της ενέργειας και την απόδοσή της όταν χρειάζεται - σε δύο διαφορετικές δομές (στις συμβατικές μπαταρίες η αποθήκευση της ενέργειας και η αποφόρτιση γίνονται στην ίδια δομή). Ο διαχωρισμός αυτών των λειτουργιών επιτρέπει μπαταρίες με υψηλότερη αποδοτικότητα.
Με αυτή τη μέθοδο είναι δυνατή η μείωση του μεγέθους και του κόστους για ένα πλήρες σύστημα μπαταριών περίπου στο μισό, κάτι που θα καθιστούσε τα πλήρως ηλεκτρικά οχήματα ανταγωνιστικά έναντι των βενζινοκίνητων.
Επιπλέον, η υγρή φύση των στοιχείων της μπαταρίας επιτρέπει την γρήγορη αντικατάσταση του αποφορτισμένου υγρού με νέο, φορτισμένο, και με το παλιό να μπορεί να ξαναφορτιστεί εκτός οχήματος. Μπορεί ακόμα να αντικαθίσταται και ολόκληρο το ρεζερβουάρ με ένα νέο, γεμάτο με φορτισμένο υγρό. Βέβαια, σε περίπτωση που κάποιος δεν βιάζεται, μπορεί να φορτίσει το αυτοκίνητό του απλά συνδέοντάς το με την πρίζα.
Οι μπαταρίες υγρών στοιχείων δεν είναι νεά εφεύρεση, αλλά τα υγρά που χρησιμοποιούν έχουν χαμηλή ενεργειακή πυκνότητα (το μέγεθος της ενέργειας που μπορούν να αποθηκεύσουν σε σχέση με τον όγκο τους). Εξ' αιτίας αυτού, οι μπαταρίες υγρών στοιχείων που κυκλοφορούν στην αγορά έχουν πολύ μεγαλύτερο όγκο και χρειάζεται ταχεία άντληση του υγρού, μειώνοντας περισσότερο την αποδοτικότητά τους.
Ο σχεδιασμός τoυ Chiang και των συναδέλφων του έχει δεκαπλάσια ενεργειακή πυκνότητα από τις μπαταρίες υγρών στοιχείων και χαμηλότερο κόστος κατασκευής από τις συμβατικές μπαταρίες ιόντων λιθίου. Ουσιαστικά, το υγρό στη δική τους μπαταρία θυμίζει περισσότερο κινούμενη άμμο, που ρέει σαν υγρό παρ' όλο που αποτελείται κυρίως από στερεά σωματίδια. Με αυτό τον τρόπο, συνδυάζει τη βασική δομή των μπαταρίων υγρών στοιχείων με την αποδεδειγμένη χημεία των μπαταριών ιόντων λιθίου, η οποία ακολουθείται για τα σωματίδια.
Εκτός από την εφαρμογή της σε οχήματα, η νέα αυτή τεχνολογία μπορεί να κατασκευαστεί σε μεγαλύτερα μεγέθη με χαμηλό κόστος, ώστε να χρησιμοποιηθεί σαν αποθηκευτικός χώρος για ανανεώσιμες πηγές ενέργειας.
Τέλος, το ενδιαφέρον με αυτή την αρχιτεκτονική είναι πως δεν εξαρτάται από τη χημεία των στοιχείων που χρησιμοποιούνται. Εάν αύριο εφευρεθεί ένας καλύτερος τρόπος αποθήκευσης της ενέργειας από τα ιόντα λιθίου, η αρχιτεκτονική μπορεί άμεσα να τον υιοθετήσει, στη θεωρία τουλάχιστον.
Και, φυσικά, με δεδομένο πως δεν θα πάθει η ομάδα κάποιο "ατύχημα" με την ευλογία του καρτέλ του πετρελαίου...
πηγή: pcsteps.gr
