من أجل ضمان الأداء الأمثل لمركبتك الكهربائية في المناخات الأكثر برودة، النظر في تكنولوجيات البطاريات المستقبلية التي تستخدم تقنيات التصنيع المتقدمة. وقد استحدثت البحوث الأخيرة أسلوبا واعدا يمكن أن يؤدي إلى زيادة السرعة بنسبة تصل إلى 500 في المائة في درجات الحرارة دون التجميد. وفي الوقت الراهن، يعيق الطقس البارد إلى حد كبير فعالية البطاريات الليثيومية وسرعتها، مما يتسبب في إزعاج المستعملين في المناطق الأكثر برودة. غير أنه مع الأخذ بنهج جديد لتنظيم البطاريات يفصله علماء من جامعة ميتشيغان، قد يتعرض مالكو الشبكة قريباً إلى تحسن كبير في إمكانية استخدام المركبات خلال أشهر الشتاء.
وقد صمم الباحثون الذين عالجوا مسألة معروفة جيدا فيما يتعلق ببطاري الليثيوم -يون: فدرجات الحرارة تحت الصفرية تتسبب في حلول الكهروليت داخل البطاريات لتسميك التيار الكهربائي وتقليصه بدرجة كبيرة وتمديد فترات التغذية. تاريخيا، محاولة حلول مثل سميك الطبقات الكهربائية أو تغيير كيمياء البطارية بشكل غير متعمد خفضت الكفاءة العامة. ولمحاربة ذلك، قام الباحثون في السابق بإدخال ثقوب مجهزة بالليزر في طبقات الغرافيت من الأنوف، مما أدى إلى سرعة حركة الأيونات، ولكن دون قصد إلى تراكم لوحات الليثيوم أثناء الشحن البارد.
في طريقتهم الأخيرة، قاموا بدمج الأقطاب الكهربائية التي تم معالجتها بالليزر مع طبقة رقيقة جدًا تزن 20 نانومتر، وهي طبقة مكونة من البورات-كربونات الليثيوم. هذا الإجراء الاستراتيجي ساعد في تجنب حدوث مشاكل المتعلقة بترسيب الليثيوم، وفي نفس الوقت ساعد في تحسين سرعة الشحن بشكل كبير، حتى في درجات حرارة منخفضة تصل إلى 14 درجة فهرنهايت (-10 درجة مئوية). ومن الجدير بالذكر أن هذه البطاريات المحسنة أظهرت تحسنًا يصل إلى خمسة أضعاف في كفاءة الشحن، عند التعرض لظروف منخفضة الحرارة. بالإضافة إلى ذلك، وعلى الرغم من عمليات الشحن المتكررة، حتى 100 دورة شحن، إلا أن هذه البطاريات المحسنة حافظت على 97% من قدرتها الأصلية.
سهولة تعديل البطارية هذه ملحوظة للغاية، وذلك لأن، وفقًا لنييل داسجوبتا، أستاذ في جامعة ميشيغان، فإن هذه التقنيات سهلة بما يكفي لتطبيقها في عمليات إنتاج البطاريات الحالية، دون الحاجة إلى إعادة تصميم المصانع أو إجراء تغييرات كبيرة في الإنتاج. وبالتالي، فإن هذه الطريقة لها إمكانات كبيرة للتطبيق السريع في الصناعة. في النهاية، يمكن لهذا الابتكار أن يحدث ثورة في استخدام السيارات الكهربائية في المناخات الباردة، من خلال تقليل وقت الشحن بشكل كبير، وتعزيز متانة البطارية، وتحسين تجربة المستخدم في الظروف المناخية الصعبة.
هذا الاختراق يمثل نقطة تحول أخرى في معالجة التحديات المتبقية المتعلقة بالسيارات الكهربائية، ويمكن أن يساعد بشكل كبير في زيادة استخدام السيارات الكهربائية من قبل الأشخاص الذين يرغبون في امتلاك سيارة كهربائية في المناطق الباردة. وعلى الرغم من أن الباحثين يعترفون بأن نطاق الدراسة الأولية كان محدودًا، إلا أن الاستمرار في استكشاف هذه النتائج وإجراء المزيد من التحقق منها قد يؤدي إلى تطبيقات عملية في السيارات الكهربائية في المستقبل. وبالتالي، يمكن لجميع مستخدمي السيارات الكهربائية في المناطق الباردة الاستفادة من خاصية شحن البطاريات بسرعة وموثوقية، حتى في الظروف الصعبة، مما يجعل استخدام السيارات الكهربائية أكثر جدوى وراحة على مدار السنة.