سولارابيك، الولايات المتحدة الأمريكية- 26 يناير 2025: في إنجازٍ علميّ مهم، طوّر باحثون بطارية ألومنيوم أيون فائقة الأداء وذات عمر طويل استمرت لعشرة آلاف دورة شحن وتفريغ بينما فقدت أقل من 1% من سعتها الأصلية. تتميز هذه البطارية بكونها أكثر أمانًا واستدامة وفعالية من حيث التكلفة مقارنةً بالتقنيات الحالية، مما يجعلها حلاً واعدًا لتحديات تخزين الطاقة لا سيما من مصادر متجددة مثل الطاقة الشمسية وطاقة الرياح.
أداء استثنائي وعمر افتراضي طويل
أظهرت بطارية الألومنيوم أيون الجديدة أداءً استثنائيًا في الاختبارات، حيث حافظت على أكثر من 99%من سعتها الأصلية حتى بعد 10000 دورة شحن وتفريغ. كما أكد الباحثون أن مقاومة البطارية للرطوبة والاستقرار الفيزيائي والحراري قد تحسنا في التجارب مما يسمح لها بتحمل درجات حرارة تصل إلى 392 درجة فهرنهايت.
وبالإضافة إلى ذلك، تتمتع البطارية بميزات سلامة عالية وإمكانية إعادة تدوير مكوناتها، مما يجعلها خيارًا مثاليًا لتخزين الطاقة على نطاق واسع. كما نوّه “وي وانغ”، المؤلف المشارك في الدراسة، بأنّ “تصميم بطارية الألومنيوم أيون الجديد يُظهر إمكانية تطوير نظام تخزين طاقة طويل الأمد وفعال من حيث التكلفة وعالي الأمان.”
التغلب على تحديات البطاريات التقليدية
من ناحية أخرى، تُعدّ هذه البطارية ثورة في عالم تخزين الطاقة، حيث تتغلب على العديد من التحديات التي تواجهها بطاريات الليثيوم أيون التقليدية، والتي تُعدّ باهظة الثمن وتُشكّل خطرًا محتملًا للحرائق مما يثير مخاوف تتعلق بالسلامة وخاصة بالنسبة للمنشآت الكبيرة. كما أنّها تُعالج قيود الأداء ومشاكل السلامة المرتبطة باستخدام الكهرليتات السائلة في بطاريات الألومنيوم أيون التقليدية، والتي تُسبب تآكلًا لمكونات البطارية وتُعدّ حساسة للغاية للرطوبة.
كهرليت الحالة الصلبة: مفتاح الأداء الفائق
أما فيما يتعلق بسرّ هذا الأداء الفائق، فيكمن في استخدام كهرليت الحالة الصلبة، والذي يعزز استقرار البطارية ويُخفف من مشاكل التآكل. وقد أوضح الباحثون آلية عمل هذه التقنية قائلين: “أضاف الفريق ملح فلوريد الألومنيوم الخامل إلى كهرليت يحتوي على أيونات الألومنيوم، مما حوله إلى كهرليت بحالة الصلبة. ساهم ذلك بالحركة الفعالة لأيونات الألومنيوم ووفر بنية أكثر قوة ومتانة.
كما أنه تمّ استخدام كربونات فلورو إيثيلين كمادة مضافة لإنشاء طبقة صلبة رقيقة على الأقطاب الكهربائية تمنع تكوين بلورات الألومنيوم التي تُؤدي إلى تدهور صحة البطارية. وقد أظهرت التجارب قدرة البطارية على مقاومة الرطوبة والصدمات ودرجة الحرارة العالية، بالإضافة إلى إمكانية استرداد معظم فلوريد الألومنيوم وإعادة تدويره في بطارية أخرى تتمتع بأداء منخفض قليلاً عن الأولى.
تابعونا على لينكيد إن Linked–in لمعرفة كل جديد في مجال الطاقة المتجددة والسيارات الكهربائية…
نتمنى لكم يوماً مشمساً!
المصدر: acs
