سولارابيك – أبو ظبي، الإمارات – 8 يونيو 2022: توصل باحثون من جامعة خليفة إلى تطوير مادة ثنائية الأبعاد لحل مشكلة التفريغ الذاتي للبطاريات، وهي إحدى المشكلات التي تواجه بطاريات الليثيوم أيون وبطاريات الكبريت المعدنية القلوية مما يساهم في تعزيز أداء البطاريات وتلبية الاحتياجات المتزايدة على الطاقة بشكل مستدام.
التفريغ الذاتي في بطاريات الليثيوم أيون
تمتاز بطاريات الليثيوم أيون وبطاريات الكبريت القلوية، إحدى أنواع بطاريات الليثيوم بعدة مزايا منها ارتفاع سعة حفظ الطاقة لديها، واستقرار أدائها، إلى جانب كونها آمنة على البيئة ومناسبة للأجهزة الإلكترونية المحمولة نظرًا لقدرتها على توفير كثافة طاقة أعلى من غيرها من الأنظمة القابلة لإعادة الشحن، إلا أنها تواجه بعض المشكلات والتي قد تحد من أدائها ومنها مشكلة التفريغ الذاتي والتي تنتج عن ذوبان الجسيمات المعدنية في المحلول الكهربائي ومن ثم انتقالها من القطب السالب إلى القطب الموجب داخل البطارية مما يؤثّر سلباً على أدائها.
الإنجاز الجديد وتعزيز أداء بطاريات الليثيوم أيون
قام الفريق البحثي في الجامعة بدراسة مادة ثنائية الأبعاد تم تطويرها حديثاً وهي مادة البايفينيلين، حيث ومن خلال استخدام صفيحة من مادة البايفينيلين مع الليثيوم عديد الكبريتيد، سيتم تثبيت الجسيمات المعدنية ووقف عملية التفريغ الذاتي داخل البطارية وتعزيز استقرار دورة عمل بطاريات الليثيوم والكبريت.
ونظراً لقوى الترابط بين البايفينيلين ومتعددات الكبريتيد، فقد أثبتت هذه المادة فعاليتها مقارنة بغيرها من المواد ثنائية الأبعاد الأخرى كالغرافين والفوسفورين. كما وتم نشر النتائج التي توصل لها الفريق البحثي في مجلة «Scientific Reports».
الفريق البحثي
يتألف الفريق البحثي من:
– الدكتور نيربندرا سنغ والدكتور محمد سجاد من قسم الفيزياء
– الدكتور كن لياو من قسم هندسة الفضاء.
– هبة الجيوسي، طالبة في برنامج ماجستير الهندسة الميكانيكية.
أثبتت دراستنا فعالية مادة البايفينيلين كمادة مثبتة في بطاريات الليثيوم والفسفور، وبالتالي تساهم في وقف عملية التفريغ الذاتي في البطارية. إضافة لذلك، تتميز مادة البايفينيلين بأنها مادة مسامية موصلة وذات روابط طاقة عالية.
هبة الجيوسي، طالبة ماجستير في الهندسة الميكانيكية
تابعونا على لينكيد إن Linked-in لمعرفة كل جديد في مجال الطاقة المتجددة…
نتمنى لكم يوماً مشمساً!
المصدر: Khalifa University
