טכנולוגיה ננו-בטריות ליתיום-יון חדשנית שפותחה באוניברסיטת ת”א מבטיחה לספק מקור אנרגיה חלופי למכשירים אלקטרוניים ניידים כגון מחשבים נישאים, ללא סכנת האש שהתגלתה בבטריות ליתיום קיימות.
אוניברסיטת תל אביב
טכנולוגית הבטריות של העשור האחרון אינה עומדת בקצב הפיתוחים של טכנולוגיות המוליכים למחצה וההתקנים האלקטרוניים. כתוצאה מכך, הבטריות הפכו לחולייה החלשה בתפעול מכשירים אלקטרוניים ניידים כגון טלפונים סלולאריים ומחשבים נישאים. קצב הגידול בצריכת ההספק של מכשירים אלו דורש מיצרני הבטריות להגדיל בצורה משמעותית את אורך החיים של הבטריות על ידי ציפוף יותר ויותר הספק (או קיבול חשמלי) לתוך זיוודים יותר ויותר קטנים. בנוסף, המשתמשים הופכים להיות חסרי סבלנות לגבי זמן הטעינה הנדרש מבטריות בעלות ההספק הגבוה, כך שנדרש תכנון של בטריות שנטענות מהר יותר.
שתי דרישות אלו – הספק גבוה ומהירות טעינה גבוהה – הביאו לפיתוח בטריות עם ליתיום שפועלות בטמפרטורות גבוהות יחסית וחשופות לסכנת אש (דליקות). כאשר בטריות ליתיום-יון מתחממות יתר על המידה, הן יכולות להידלק ולהוות סכנה ממשית למשתמשים. רק בתקופה האחרונה, נדרשו חברת Dell, אחת מיצרניות המחשבים הגדולות בארה”ב וכן חברת Apple למשוך חזרה מצרכנים מיליוני מחשבים נישאים בגלל מספר מקרים של דלקות שפרצו בבטריות שלהם מתוצרת חברת SONY .
טכנולוגית הננו-בטריות החדשנית שעשויה להפחית מאוד את סכנת האש ,פותחה על ידי קבוצות המחקר של פרופ’ מנחם נתן מבית הספר להנדסת חשמל שבפקולטה להנדסה על שם איבי ואלדר פליישמן ופרופסורים עמנואל פלד ודינה גולודניצקי מביה”ס לכימיה שבפקולטה למדעים מדויקים ע”ש ריימונד ובברלי סאקלר, באוניברסיטת ת”א. הטכנולוגיה מספקת בטריות הבנויות ממספר גדול (כ- 30.000 לסנטימטר מרובע) של בטריות בעובי שערת אדם המחוברות במקביל. ארכיטקטורה זאת יכולה לספק כמות גדולה של קיבול חשמלי ללא סכנת חימום יתר.
הפרופסורים נתן, פלד וגולודניצקי פיתחו פיתרון שמחבר בין תכונות ההתנגדות הנמוכות של בטריות עשויות שכבות דקות והקיבול הגדול של בטריות נטענות רגילות על בסיס ליתיום. עשרות אלפי בטריות ליתיום ממוזערות מיוצרות במקביל בתוך מצע (לדוגמה – סיליקון) בעובי של חצי מילימטר, תוך שימוש בטכנולוגיות ציפוי מתוחכמות וחדשניות. השימוש בנפח המצע עצמו מביא להגדלה ניכרת של קיבול המטען ליחידת שטח מצע, עד לכ-10 מיליאמפר שעה לסנטימטר מרובע, יותר מפי 80 מאשר בטריות רגילות של שכבות דקות בעלות אותו עובי קתודה. מערכים של הננו-בטריות המתוארות למעלה נבנו ונבדקו במעבדה למשך מאות מחזורים של טעינה/פריקה, ללא עיבוד קיבול ויציבות.
הטכנולוגיה של הננו-בטריות של אוניברסיטת ת”א מכוסה על ידי מספר גדול של פטנטים במדינות שונות. הטכנולוגיה זמינה לרישוי דרך “רמות ליד אוניברסיטת ת”א”, זרוע מסחור הטכנולוגיות של האוניברסיטה.
