سولارابيك، كوريا–25 ديسمبر 2024: حقق باحثون في جامعة بوهانج للعلوم والتكنولوجيا (POSTECH) إنجازًا كبيرًا في مجال بطاريات الليثيوم؛ إذ تمكنوا من تطوير تقنية جديدة تحافظ على 84% من سعة البطارية حتى بعد 700 دورة شحن.
ومن الجدير بالذكر أن هذا الاكتشاف يمثل قفزة نوعية في مجال تخزين الطاقة، خاصةً وأن عمر البطاريات التقليدية لا يتجاوز 5-10 سنوات أو 500-1500 دورة شحن. بالإضافة إلى ذلك، فإن هذه التقنية الجديدة تستهدف تحديًا كبيرًا يواجه صناعة السيارات الكهربائية، ألا وهو ارتفاع تكلفة استبدال البطاريات بعد فترة من الاستخدام.
كيف تم ذلك؟
تستخدم معظم بطاريات الليثيوم الحالية إما أكسيد الكوبالت الليثيوم (LiCoO₂) أو أكسيد الكوبالت النيكل والمنجنيز الليثيوم (LiNiMnCoO₂ أو NMC) كمهبط. ومع ذلك أبرزت الأبحاث الحديثة أن أكسيد الليثيوم الغني بالطبقات (LLO)، وهو مادة محتملة لتدخل في تركيب المهبط، يوفر كثافة طاقة أفضل وسعة أعلى وجهدًا أكثر ملاءمة مقارنة بالمواد التقليدية.
ركز الباحثون الكوريون على تحسين أداء مادة الكاثود (المهبط) في البطاريات، وهي المكون المسؤول عن تخزين الشحنات. كمااكتشفوا أن إطلاق الأكسجين من هذه المادة خلال عملية الشحن والتفريغ هو السبب الرئيسي لتدهور أداء البطارية.
وقدتمكن الباحثون من حل هذه المشكلة عن طريق تعديل تركيبة الكهرليت لمنع تدفق الأكسجين وهي المادة التي تسمح بمرور الأيونات بين قطبي البطارية. فعلى سبيل المثال، استخدموا كهرليتاً بدون كربونات الإيثيلين القطبية، وهو مذيب يستخدم عادة في بطاريات الليثيوم أيون. والنتيجة كانت تحسينًا ملحوظًا في استقرار البطارية وحفظ قدر أكبر من الطاقة.
أهمية هذا الاكتشاف
يمثل هذا الاكتشاف خطوة مهمة نحو مستقبل أكثر استدامة، حيث يمكن لهذه البطاريات المحسنة أن تساهم في زيادة اعتماد السيارات الكهربائية وتقليل الاعتماد على الوقود الأحفوري. بالإضافة إلى ذلك، فإن هذه التقنية يمكن أن تُستخدم في مجموعة واسعة من التطبيقات الأخرى، مثل تخزين الطاقة المتجددة وتشغيل الأجهزة الإلكترونية المحمولة.
تابعونا على لينكيد إن Linked-in لمعرفة كل جديد في مجال الطاقة المتجددة والسيارات الكهربائية…
نتمنى لكم يوماً مشمساً!
المصدر: interesting engineering
