แบตใหม่จากจีน วิ่งได้ไกล 2 เท่า ทนหนาวถึง -70°C เตรียมเปลี่ยนโลกเทคโนโลยี?

เคยไหม หนาวจนมือถือดับกลางอากาศ แบตเตอรี่จาก 40% หายวับไปเหลือ 0% ภายในไม่กี่วินาที? ไม่ใช่เพราะเครื่องเสีย แต่เพราะ lithium battery แบตเตอรี่ลิเทียม กลัวความเย็นนั่นเอง ปัญหานี้ดูเล็กน้อยกับมือถือ แต่กลายเป็นอุปสรรคใหญ่เมื่อย้ายมาอยู่ใน รถยนต์ไฟฟ้า หรือ EV

สารละลายภายในแบตที่เรียกว่า อิเล็กโทรไลต์ เป็นหัวใจสำคัญที่ช่วยให้ ไอออน เคลื่อนที่ แลกเปลี่ยนพลังงาน แต่เมื่ออุณหภูมิลดต่ำลง สารเหล่านี้จะเริ่มข้นเหมือน honey น้ำผึ้ง ที่ถูกแช่แข็ง ไอออนเคลื่อนที่ช้า แบตจ่ายไฟไม่พอ ชาร์กช้า แถมระยะทางวิ่งของรถอาจ หดหาย ไปกว่าครึ่งในประเทศหนาวอย่าง นอร์เวย์ หรือ แคนาดา

ทีมวิจัยจากมหาวิทยาลัย หนานไค ในเมืองเทียนจิน ร่วมกับสถาบันพลังงานอวกาศเซี่ยงไฮ้ (SISP) ได้สร้างเซอร์ไพรส์ด้วยการพัฒนา อิเล็กโทรไลต์ใหม่ จากสาร hydrofluorocarbon ไฮโดรฟลูออโรคาร์บอน หรือ HFC — สารประกอบของ ไฮโดรเจน, ฟลูออรีน และ คาร์บอน — ที่ไม่เพียงทำงานได้ดีในความเย็นจัด แต่ยังเพิ่ม ความหนาแน่นพลังงาน ได้ถึง 2-3 เท่า

ตัวเลขช็อกวงการ: แบตเตอรี่ทั่วไปให้พลังงานประมาณ 73-136 Wh/lb ในอุณหภูมิห้อง แต่อิเล็กโทรไลต์ HFC ใหม่ยกระดับไปถึง 317 Wh/lb — นั่นคือ วิ่งได้ไกลกว่าเดิม 2-3 เท่า โดยไม่ต้องเพิ่มขนาดแบต แต่ที่น่าทึ่งยิ่งกว่าคือประสิทธิภาพในความหนาว แบตทั่วไปพังเมื่ออุณหภูมิ -20°C แต่ตัวใหม่นี้ยังทำงานได้จนถึง -70 องศาเซลเซียส และรักษาความหนาแน่นพลังงานได้ถึง 181 Wh/lb ที่ -46°C ซึ่งหนาวกว่า Antarctica ขั้วโลกใต้ เสียอีก

ผลลัพธ์นี้ไม่ได้เปลี่ยนแค่เกมของรถยนต์ไฟฟ้า แต่ยังกระทบต่อ โดรน ที่จะบินได้นานขึ้น หุ่นยนต์ที่ทำงานในขั้วโลก หรือแม้แต่ satellite ดาวเทียม ที่ต้องเผชิญกับการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิรุนแรงในวงโคจร ทุกเทคโนโลยีที่พึ่งพาแบตเตอรี่จะได้ประโยชน์

แต่ยังมี ข้อจำกัด: จุดเดือดของอิเล็กโทรไลต์ตัวนี้ยังต่ำ อาจไม่ทนต่อความร้อนจัด หมายความว่าในเมืองอย่างกรุงเทพฯ ที่อุณหภูมิพุ่งเกิน 40°C การใช้งานจริงอาจยังมีปัญหา ทีมวิจัยยอมรับว่าต้องพัฒนาต่อ ขณะนี้ยังอยู่ในขั้น laboratory scale ระดับห้องทดลอง ยังไม่ถึงขั้นผลิตเชิงพาณิชย์ แต่การตีพิมพ์งานวิจัยในวารสาร เนเจอร์ ซึ่งต้องผ่านการตรวจสอบอย่างเข้มงวด ถือเป็นสัญญาณบ่งบอกว่า นี่ไม่ใช่แค่ความหวังลอยๆ แต่เป็น ก้าวสำคัญ ที่อาจเปลี่ยนโลกได้จริง