سولارابيك – هونغ كونغ– 23 يوليو 2024: نجح باحثون بتطوير جيل جديد من بطاريات الليثيوم المعدنية التي يمكنها أن توفر عمرًا أطول ومزيدًا من الأمان في درجات الحرارة المرتفعة.
وكان فريق البحث بقيادة البروفيسور دونج ميونغ شين من قسم الهندسة الميكانيكية في جامعة هونغ كونغ .
يركز ابتكار بطارية الليثيوم المعدنية على إلكتروليتات البوليمر الخالية من الشقوق الدقيقة.
وأدى الابتكار الجديد إلى عمل بطاريات الليثيوم المعدنية كأجهزة تخزين طاقة آمنة وطويلة الدورة في درجات حرارة عالية، مع الحفاظ على السعة بنسبة 92.7% ومتوسط كفاءة بنسبة 99.867% على مدى 450 دورة عند 100 درجة مئوية.
ابتكار بطارية الليثيوم المعدنية
أصبحت البطاريات جزءًا أساسيًا من حياتنا اليومية، ومع ذلك فإن البطاريات المستخدمة اليوم تستخدم الإلكتروليتات السائلة والأنودات الكربونية.
أصبحت البطاريات جزءا أساسيا من الحياة اليومية، إلا أن هناك مخاوف متعلقة بالسلامة وقصر العمر وكثافة الطاقة غير الكافية في البطاريات المستخدمة اليوم؛ نتيجة لاستخدامها للشوارد السائلة.
علاوة على ذلك، هناك حاجة إلى بطاريات يمكنها العمل في درجات حرارة قصوى، لتلبية متطلبات القطاع الصناعي، ولوظائف محددة أخرى، ما دفع الباحثين إلى البحث عن شوارد صلبة مناسبة للاستخدام مع أنودات معدن الليثيوم (المعروفة بقدرتها العالية على الطاقة المحددة النظرية).
وعمل فريق البحث، بقيادة البروفيسور دونغ مايونغ شين، من قسم الهندسة الميكانيكية بجامعة هونغ كونغ (HKU)، على تصنيع شوارد البوليمر الخالية من الشقوق الدقيقة، والتي تعتبر جزءا لا يتجزأ من هذه البطاريات وتعد بعمر افتراضي أطول وتعزيز السلامة في درجات الحرارة المرتفعة، من خلال تفاعل مباشر بخطوة واحدة، ما يظهر سمات ملحوظة بما في ذلك عدم القابلية للاشتعال.
بطاريات الليثيوم والحرارة العالية
في العادة، يكون أداء الدورة لبطاريات الليثيوم المعدنية ذات الإلكتروليتات السائلة التقليدية أقل من 10 دورات في درجات الحرارة العالية.
من المحتمل أن يمهد هذا الاختراق الطريق أمام تطورات مستقبلية في تصميم إلكتروليت البوليمر الأنيوني للبطاريات الليثيوم من الجيل التالي.
وقال الدكتور جيني غاو، المعد الأول للدراسة: “نعتقد أن هذا الابتكار يفتح الأبواب أمام كيمياء البطاريات الجديدة التي يمكن أن تحدث ثورة في البطاريات القابلة لإعادة الشحن في درجات الحرارة العالية، مع التركيز على السلامة وطول العمر”.
وأضاف: “بصرف النظر عن التطبيقات في سيناريوهات درجات الحرارة المرتفعة، فإن أغشية الإلكتروليت الخالية من الشقوق الدقيقة لديها أيضا القدرة على تمكين الشحن السريع”.
وقال البروفيسور شين أن هذا الابتكار قد يسمح بإعادة شحن السيارات الكهربائية أثناء شرب فنجان من القهوة، ما يمثل تقدما كبيرا نحو مستقبل الطاقة النظيفة.
تابعونا على لينكيد إن Linked-in لمعرفة كل جديد في مجال الطاقة المتجددة والسيارات الكهربائية..
المصدر: interesting engineering
