אחת הסוגיות המטרידות ביותר לפני רכישת סמארטפון חדש היא הסוללה; עבור לא מעט משתמשים, סוללה שלא מחזיקה יום עבודה שלם היא דיל ברייקר. למעשה, חובבי אייפון מוצהרים נוהגים לבדוק את מחוון בריאות הסוללה (Battery Health), שמתריע ברגע שהקיבולת שלה נפגעת באופן משמעותי. נראה שבקרוב הפתרון יגיע: חוקרים פיתחו טכנולוגיה חדשה שתאט את תהליך ההתיישנות – ותאפשר לה לתפקד כמו חדשה במשך 5 שנים.
הסוללות שנמצאות כיום בשימוש בסמארטפונים הן סוללות ליתיום-יון, שהקיבולת שלהן יורדת עם מחזורי הטעינה. הסיבה לכך היא ההליך האלקטרו-כימי של הסוללה: בזמן הפעולה, יוני ליתיום יוצאים מהאלקטרודה השלילית (אנודה), עוברים דרך אלקטרוליט ומגיעים לקתודה החיובית (קתודה). כל ריקון של הסוללה ל-0 אחוזים וטעינתה בחזרה ל-100 אחוזים מחשבים מעגל טעינה אחד (גם אם היא לא מתרחשת ברצף), והסוללה הולכת ומתפרקת ככל שמעגלי הטעינה מתרבים. כך, סמארטפון שנרכש לפני כחודש יחזיק יותר זמן ביחס לסמארטפון בן שנה וחצי מאותו הדגם בדיוק.
אז מה החידוש? חוקרים מהמכון המתקדם למדע וטכנולוגיה ביפן (JAIST) מציעים להשתמש בחומר מקשר (Binder) אחר, שימנע מהאנודה להתפרק בעת העברת המטען לקתודה. החומר החדש מאופיין ביציבות מכנית גבוהה יותר, נצמד לאנודה באופן הדוק יותר – ומייצר אלקטרוליט דק יותר שיוצר פחות התנגדות. התוצאות משמעותיות: בשעה שסוללה עם הפולימר הישן (PVDF) שמרה על 65 אחוזים מהקיבולת אחרי 500 מחזורי טעינה, החומר החדש הציג קיבולת של 95 אחוזים אחרי 1,700 מחזורים.
"בטריות עמידות יותר יאפשרו לפתח מוצרים שיחזיקו יותר זמן. זה יעודד צרכנים לרכוש מוצרים יקרים מבוססי סוללות, כמו כלי רכב חשמליים, שניתן יהיה להשתמש בהם במשך שנים", אמר פרופסור נוריושי מאטסומי, חבר בצוות המחקר.
כמובן שלא מדובר בפיתוח היחיד בתחום: חוקרים ב-MIT גילו לאחרונה ששימוש באלקטרודות מתכת במקום אלקטרודות גרפיט שיפר את היעילות האנרגטית של הסוללות ב-160 אחוזים; וכיוון אחר בוחן את השימוש בסוללות ליתיום-גופרית, שנחשבות זולות יותר לייצור וקלות יותר ל"שיקום", ויתפקדו ביעילות במטוסים, רכבות וכלי רכב. סוללה אחת כזו שנבחנה באוניברסיטה באוסטרליה הצליחה להפעיל סמארטפון במשך חמישה ימים, ואיפשרה לכלי רכב לנסוע 1,000 קילומטרים בלי לעצור בתחנת טעינה.