مادة جديدة قد تحدث قفزة في استطاعة البطاريات وكفاءتها وعمرها

   طور مجموعة باحثين من الجامعة الوطنية للعلوم والتقنية في روسيا، مادة نانوية مبتكرة لتحل محل مادة الجرافيت منخفضة الكفاءة المستخدمة حاليًا لتشكيل المصعد (الأنود) في بطاريات الليثيوم أيون، وتزيد بنسبة كبيرة استطاعة البطارية وتطيل عمرها. ونشرت تفاصيل هذا البحث ونتائجه في مجلة ذا جورنال أوف ألويز آند كومباوندس (مجلة السبائك والمركبات).

   وتستخدم بطاريات الليثيوم أيون في السيارات الكهربائية والهواتف النقالة وغيرها من الأجهزة، وتقيد مادة الجرافيت فيها استطاعتها وكفاءتها وعمرها. وهي تشحن وتفرغ نتيجة حركة أيونات الليثيوم من المصعد (الآنود) سالب الشحنة إلى المهبط (الكاثود) موجب الشحنة.

   وقال إيفجني كوليسنيكوف أحد المساعدين في قسم الأنظمة النانوية الوظيفية و المواد العالية الحرارة في مدونة منشورة على موقع الجامعة «تتيح الكرات المجهرية المسامية ذات البنية النانوية المكونة من المادة التي استخرجناها Cu0.4Zn0.6Fe2O4، والمستخدمة في مصعد البطارية، قدرة أعلى بثلاث مرات من البطاريات المتوفرة حاليًا في السوق»

    وأضاف كوليسنيكوف أنها “تزيد عدد دورات الشحن والتفريغ خمسة أضعاف مقارنة بالبدائل الواعدة الأخرى للجرافيت، وذلك بسبب الأثر التحفيزي المقترن بتركيبة من بنية نانوية خاصة ومكونات العناصر المستخدمة”

   وينتج المركب الجديد بعملية ذات مرحلة واحدة دون مراحل وسيطة، وذلك بفضل طريقة الانحلال الحراري بالرش، ويحول فيها محلول مائي يحتوي على أيونات معادن معينة إلى ضباب باستخدام الموجات فوق الصوتية، ثم يبخر الماء لاحقًا عند درجات حرارة تصل إلى 1200 درجة مئوية، فتتحلل الأملاح المعدنية الأصلية.

   وينتج ذلك كرات بأقطار ميكروية أو تحت ميكروية وذات مستوى مسامية كافية للعمل في بطارية الليثيوم أيون.

وأجرى علماء من جامعة سيول الوطنية للعلوم والتقنية في كوريا، ومعهد إس آر إم للعلوم والتقنية (في الهند)، والجامعة النرويجية للعلوم والتقنية، دراسات كهروكيميائية إضافية على المادة النانوية الجديدة التي أنتجها فريق الجامعة الوطنية للعلوم والتقنية.

ولا ريب أن انتشار السيارات الكهربائية وتحسن عمر البطاريات في الهواتف الذكية وغيرها من الأجهزة الإلكترونية الشائعة يتطلب من العلماء تحقيق اكتشافات جديدة وتحسينات جذرية مثل هذه المادة النانوية الجديدة للتغلب على مخاوف المتشككين في السيارات الكهربائية بشأن الجيل المقبل من المركبات الشخصية.

                                                                                                             مرصد المستقبل

0 responses on "مادة جديدة قد تحدث قفزة في استطاعة البطاريات وكفاءتها وعمرها"

Leave a Message

Your email address will not be published. Required fields are marked *

2017 © جميع الحقوق محفوظة للرابطة المحمدية للعلماء 

X