החיבור בין מים וסוללות נשמע לא טבעי במקרה הטוב, או מסוכן במקרה הרע. עוד לפני המחשבה על התחשמלות, גם ברמה התעשייתית החיבור בין סוללות ומים הוא בעייתי – וסוללות הליתיום הפופולריות מצריכות תנאים יבשים במיוחד כבר במהלך הייצור שלהם, על מנת שהמטען החשמלי שהן מחזיקות לא ייפרק טרם עת. אך גילויים חדשים, במסגרת מחקרים בתמיכת משרד האנרגיה האמריקאי, עשויים לשנות את התמונה.
מחקר חדש, המבוסס בעיקרו על סימולציות ממוחשבות, חשף כי ניתן לתכנן סוללות ליתיום עם שילוב אלקטרוליטים שיאפשר ״החזקה״ של מים בשיעור הגדול פי אלף מהדרוש כיום.
״תמיד חשבנו שמים יגרמו לבעיות בהפקה של סוללות ליתיום״ אמר הכימאי המוביל של המחקר, ז׳נצ׳נג ז׳אנג. ״עם זאת, מצאנו שהנוסחה החדשה שלנו מסוגלת לאפשר נוכחות גדולה בהרבה של מים משידענו שאפשרית בעבר, מה שיכול להפחית משמעותית את עלות הייצור של סוללות״.
בגלל שסוללות ליתיום מבוססות על ״תאים יבשים״, הן יכולות להכיל רק שאריות קטנות של לחות בזמן הייצור, כך שהפקתן דורשת הקמה של מפעלים המסוגלים לספק סביבה יבשה מספיק.
כעת, הציגו החוקרים כי שימוש בשני מלחים – מלח ליתיום יחד עם נוזל מיונן (משמע נוזל עם מטען חשמלי) – התנאים הדרושים להפקת הסוללה יכולים להתקיים גם בלחות גבוהה בהרבה.
השימוש בחומרים החדשים גורם למים ״להילכד״ בתוך הנוזל החשמלי, וכך מונע מהמים ליצור ״גשרים״ עליהם המטען מהאלקטרודות המצויות בסוללה נע, מה שיכול להביא לשחיקה מהירה יותר של המטען ושל הסוללה כולה. באמצעות לכידת המים בבועות נפרדות, המטען החשמלי נשאר על גבי האלקטרודות ועובר רק בתווך הרצוי, בעת מעבר זרם.
המחקר החדש מציג דרך פוטנציאלית להפחתה משמעותית של ייצור סוללות. אמנם עוד לא נעשה ניתוח מדוקדק של מידת החיסכון הצפויה, אך במידה וסוללות אלו ייכנסו לשימוש רחב ניתן יהיה להוזיל את מחיר הקמת המפעלים, כמו גם את מחיר הייצור של כל סוללה.
לפי החוקרים, באמצעות החומרים החדשים גם הייצור כולו יהיה מקיים יותר. הטמעה של סוללות כאלו בתחבורה החשמלית תוכל להאיץ, כמובן, את הוזלת המחירים לה כולנו משוועים.
