امروزه بیش از 3 میلیون خودروی الکتریکی در سرتاسر دنیا از باتری‌های لیتیوم یون استفاده می‌کنند. اما با وجود گسترش روند الکتریکی‌شدنِ صنایع نیاز به باتری‌هایی است که بتوانند با باتری‌های لیتیوم یون رقابت کنند و برای نیل به این هدف نیازمند افزایش دانسیته انرژی از طریق فناوری‌های مختلف هستیم. دانسیته انرژی بیشتر به معنای ساخت باتری‌های ارزانتر و سبکتر است تا بتوانند زمان بیشتری را به ازای هر بار شارژ متحمل شوند.
خوشبختانه استارتاپ‌هایی وجود دارند که در تلاش برای ارائه باتری‌های جدیدتر همراه با دانسیته انرژی بیشتر، قیمت کمتر و بازده بیشتر برای اهداف صنعتی نظیر خودروهای الکتریکی هستند که بتوانند در کمترین زمان، خودرو را شارژ کرده و مسافت زیادی را بپیمایند. از آغاز امسال چندین استارتاپ تحرکات خوبی را در حوزه فناوری باتری‌های لیتیوم یون ارائه دادند که می‌توانند به رقبای جدی برای شرکت تسلا تبدیل شوند.
شرکت Sila یکی از این استارتاپ‌هاست که اخیراً توانسته سرمایه زیادی را برای ارتقای فناوری باتری‌های نسل نوین جذب کند. شرکت دیگری هم به نام Alameda سال گذشته توانست 70 میلیون دلار از سرمایه‌گذاران مختلفی نظیر Siemens جذب سرمایه داشته باشد تا اولین خط تولید ماده آندی سیلیکونی برای باتری‌ها را تجاری کند.
باتری‌های لیتیوم یون با محدودیت در تأمین مواد و کمبود انرژی دانسیته مواجه هستند. در مقابل، فناوری‌های جدید باتری در هر دو جنبه ایمنی و دانسیته انرژی در حال ارتقا هستند تا هیچگونه خطر آتش‌گیری حتی در صورت افزایش حرارت یا تخریب باتری، آنها را تهدید نکند.
یکی دیگر از فناوری‌های نوین، ارتقای باتری‌های حالت جامد است که بدین ترتیب، نه تنها می‌توان آند گرافیت را با لیتیوم فلزی جایگزین کرد بلکه الکترولیت مایع و جداکننده نیز با یک ماده جامد معمولاً از جنس سرامیک، شیشه یا پلیمر مقاوم در برابر آتش جایگزین می‌شود. در همین راستا شرکت Solid Power توانست در سال 2018، 20 میلیون دلار جذب سرمایه داشته باشد و طبق گزارش‌هایی که از مهندسان این شرکت منتشر شده، این باتری توانست 50 درصد دانسیته انرژی باتری‌های لیتیومی را بهبود دهد.
در همین راستا شرکت QuantumScape نیز باتری حالت جامدی را با مشارکت شرکت فولکس واگن و جذب سرمایه 100 میلیون دلاری طراحی کرد. خودروهای الکتریکی فولکس واگن با استفاده از این باتری می‌توانند 750 کیلومتر را به ازای هر بار شارژ طی کنند (این مسافت در حال حاضر معادل 300 کیلومتر است). این باتری وزن سبکتر و شارژپذیری سریعتری از باتری‌های لیتیوم یون امروزی دارد و این شرکت قصد دارد تا اولین خط تولید این نوع باتری را تا سال 2025 راه‌اندازی کند.
روند حرکت استارتاپ‌ها به صورتی است که بتوانند کاربرد آندهای سیلیکونی را افزایش دهند زیرا با توجه به اینکه باتری‌های لیتیوم یون حاوی گرافیت سرعت شارژ کمتر از 1 درصد دارند ولی در صورت استفاده از آندهای سیلیکونی می‌توان سرعت شارژ را تا چندین برابر افزایش و زمان لازم برای شارژ خودروهای الکتریکی را هم به شدت کاهش داد.
شرکت دیگری نیز به نام Irvine که در حوزه ارتقای باتری‌های حاوی آندهای سیلیکونی فعالیت می‌کند توانسته سرمایه 111 میلیون دلاری را برای این فناوری جذب کند که شرکت LG نیز بخشی از آن را بر عهده گرفته است.
منتها چالشی که در این نوع مواد آندی وجود دارد، افزایش حجم قابل توجه آنها در ازای طی هر چرخه شارژ و دشارژ است که شرکت‌های مذکور ادعا می‌کنند توانسته‌اند این مسئله را رفع کنند. با این وجود، مطالب فوق تنها بخش کوچکی از پیشرفت‌های چشمگیر و سرمایه‌گذاری عظیم در حوزه باتری را نشان می‌دهد و فعالیت‌های زیادی باید برای تجاری‌سازی این نوع فناوری‌های جدید انجام گردد.
اطلاعات بیشتر را درباره اقدامات استارتاپ‌ها و سرمایه‌گذاری‌های حوزه باتری را می‌توانید در گزارش‌های صنعتی شماره 9 و 10 مشاهده کنید.
تهیه و تنظیم: علی صادقی
