سولارابيك، اليابان-14 يناير 2025: حقق فريق بحثي ياباني قفزة نوعية في مجال بطاريات السيارات الكهربائية، وذلك بتطوير بطارية ليثيوم أيون شبه صلبة تتميز بخصائص أمان وكفاءة ومقاومة للاشتعال غير مسبوقين. يفتح هذا الإنجاز العلمي آفاقًا جديدة أمام صناعة السيارات الكهربائية، حيث يعالج التحديات الرئيسية التي تواجه بطاريات الليثيوم التقليدية.
تكنولوجيا مبتكرة تعزز الأمان والكفاءة
استطاع الباحثون اليابانيون تحقيق هذا الإنجاز من خلال دمج ميزات الكهرليتات السائلة والصلبة في بطاريتهم الجديدة. فباستخدام مواد مثل السيليكون وLiNi0.8Co0.1Mn0.1O2 (NCM811) للأقطاب الكهربائية، بالإضافة إلى ورقة السيراميك الزجاجية الموصلة لأيونات الليثيوم الصلبة (LICGCTM)، للفصل بين الأقطاب الكهربائية تمكنوا من تطوير بطارية تتمتع بكثافة طاقة عالية ومقاومة عالية للحرارة. كما وقد استخدم الباحثون أيضًا محاليل كهرليتية شبه مشبعة وغير قابلة للاشتعال مصممة خصيصًا لكل قطب كهربائي، مما يساهم في تحسين الأداء والسلامة.
أداء متفوق يفتح آفاقًا جديدة
أظهرت الاختبارات التي أجريت على البطارية الجديدة نتائج واعدة للغاية. فقد حققت البطارية أداءً ممتازًا في شحن وتفريغ الطاقة، بالإضافة إلى استقرار حراري عالٍ ومقاومة داخلية منخفضة إذ أظهرت خلايا البطاريات شبه الصلبة الناتجة من فئة 30 مللي أمبير في الساعة أداءً كهروكيميائيًا واستقرارًا حراريًا وناقلية أيونية رائعة.
ومن الجدير بالذكر أن الباحثون استخدموا قياس السعرات الحرارية بمعدل التسارع (ARC)، وتجارب الشحن والتفريغ، وقياس الطيف الكهروكيميائي لتقييم الاستقرار الحراري والأداء الكهروكيميائي لبطارية الليثيوم أيون شبه الصلبة.
ومن ناحية أخرى، أثبتت البطارية قدرتها على تحمل درجات حرارة عالية تصل إلى 150 درجة مئوية دون حدوث أي تفاعلات جانبية ضارة.
هذه النتائج توضح بوضوح أن البطارية الجديدة تتفوق على البطاريات التقليدية من حيث الأمان والكفاءة، مما يجعلها مرشحة قوية لتلبية احتياجات صناعة السيارات الكهربائية المستقبلية.
مقارنة بالأداء التقليدي والتأثير على المستقبل
تحسن بطاريات الحالة الصلبة السلامة ولكنها تواجه تحديات في نقل أيونات الليثيوم وتعطيل الواجهات. وفي حين أن بطاريات الليثيوم أيون التقليدية تواجه تحديات تتعلق بالسلامة وكثافة الطاقة، فإن البطارية الجديدة شبه الصلبة غير القابلة للاشتعال توفر استقراراً وأداءً محسناً وسلامة وتتغلب على القيود التصميمية للبطاريات التقليدية. وبالتالي، فإن هذا الإنجاز العلمي يعد خطوة مهمة نحو تحقيق هدف تطوير سيارات كهربائية أكثر أمانًا وكفاءة، مما يساهم في تسريع الانتقال إلى الطاقة النظيفة.
تابعونا على لينكيد إن Linked-in لمعرفة كل جديد في مجال الطاقة المتجددة والسيارات الكهربائية…
نتمنى لكم يوماً مشمساً!
المصدر: eurekalert
Image source: eurekalert. Credit Ryosuke Kido from Doshisha University
