הגילוי של טויוטה: פענחה את מנגנון דעיכת סוללות החשמל

כן, קראתם נכון. טויוטה פיתחה מה שהיא מתארת "כשיטה הראשונה בעולם לבחינת התנהגות של יוני הליתיום שבתוך אלקטרוליטים, כאשר סוללה נטענת ונפרקת". כשהם מסוגלים לבחון את היונים הללו בפעם הראשונה בזמן אמת, החוקרים של טויוטה סבורים כי הם גילו את הסיבה להזדקנות סוללות. מרגע שפריצת הדרך הזו תמוסחר, מה שעשוי לקחת "בין שנתיים לשלוש שנים", תוכל סוללת יוני ליתיום חדשה שכזו להגביר את טווח הפעולה של רכבים חשמליים ב-15%, כפי שאמר ד"ר היסאו יאמאשיגה, מחטיבת ההנדסה, המחקר והפיתוח של טויוטה לעיתונאים בהודעה שמסרה החברה במטה שלה בטוקיו.

מאיץ החלקיקים היפני Spring-8 | צילום: ויקיפדיה

זה לקח שלוש שנות עבודה, והצריך גם מאיץ חלקיקים ענק (סינכרוטרון) שנמצא צפון מזרחית לקובה, יפן, על מנת שטויוטה תוכל לצפות בתנועת היונים מקוטבה השלילי של סוללה אל הקוטב החיובי שלה – הסיבה להיווצרות החשמל הנחשק. בסינכרוטרון Spring-8, טבעת בקוטר 5,000 מטר, הבנויה סביב גבעה במחוז היוגו ביפן, חוקרי החברה הפציצו בטריות בקרינה, חזקה פי מיליארד מצילום רנטגן חזה, על מנת לייצר תמונות נעות על מצלמה במהירות גבוהה. הסינכרוטרון, אחד הגדולים מסוגו בעולם, פותח במשותף על ידי מכון המחקר הגדול RIKEN ומכון המחקר לאנרגיה אטומית של יפן. הטבעת עומדת להשכרה עבור 600 דולר לשעה בסך הכל עבור מי שרוצה לשמור את מחקרו לעצמו. אם תפרסמו את המחקר, הטבעת תעמוד לשירותכם ללא תשלום. כך שיתכן שהודעתה של טויוטה במסיבת העיתונאים חסכה לה קצת כסף.

תוך שהם חוקרים את נדידת היונים מהצד השלילי לצד החיובי של הסוללה, החוקרים יכלו לצפות במעין עצירות של יונים שמתפתחות במהלך תקופת חייה, בין טעינה לטעינה. כשהסוללה מתחילה לסבול מבעיות פנימיות "היונים כבר לא יכולים לזרום בחופשיות, הם נחסמים, וביצועיה של הסוללה מתדרדרים". כך ניסה להסביר ימאשיגה את התופעה במונחים פשוטים דיים, כדי שהעיתונאים שהתכנסו יוכלו להבין. למרות מאמציו הכבירים של המדען הפופולארי, אפילו הכתב הכוכב של רויטרס, נורי שירוזו, היה חייב להודות שהוא "הלך לאיבוד".

אם לקצר, חוקרי הסוללות של טויוטה מצפים לכך שיוכלו להשתמש בשיטת הבחינה החדשה על מנת לפתח סוללות שיכולו להחזיק יותר מטען חשמלי, למשך זמן רב יותר. ימאשיגה אמר שהוא מקווה שתהליך המסחור יסתיים בתוך "כשנתיים, וייצר שיפור ברמה של כ-10%-15%". כששאלתי אותו מדוע אנחנו שומעים כל כך הרבה לאחרונה על רווחי עתק שטמונים בסוללת העתיד, ולעומת זאת הוא יכול להבטיח כעת רק עלייה שולית יחסית בביצועים, אחרי כל המאמץ המדעי הזה, הוא אמר שזה כל שיש ביכולתו לעשות: "מצטער אכזב אותך".

15%. כן זה הכל.

הדור הבא של מכונית החשמל יהיה יעיל וחסכוני יותר, אך האם מספיק? | צילום: Fotolia

כשיצאתי מבניין המטה של טויוטה אל רחובותיה של טוקיו, תחת שלג אבקתי מוקדם של שעת בוקר, פתח שון מק'מילאן, כתב הוול סטריט ג'ורנל, את המטריה שלו לידי ומלמל לעצמו: "מהנדסים".

אנחנו כנראה לא הצלחנו לתפוס את עוצמת החשיבות של התגלית. עבור קהלים שיכולים להעריך את המחקר בצורה מעמיקה יותר, הממצאים יוצגו במסגרת הסימפוזיון הבינלאומי ה-57 על סוללות, תאי דלק וקבלי כוח, שיתקיים בשבוע הבא במרכז הכנסים הגדול Makuhari Messe שבטוקיו.