سولارابيك، الصين- 16 فبراير 2025: ابتكر باحثون صينيون “علاجًا دقيقًا” جديدًا لبطاريات الليثيوم أيون القديمة، يُمكن أن يُعيدها إلى حالتها الأصلية ويُطيل عمرها إلى ما يزيد عن 12000 دورة شحن وتفريغ. وقد طوَّرَ فريقٌ من جامعة فودان في شنغهاي هذه الطريقة، التي تعتمد على حقن جزيء حامل لأيونات الليثيوم في البطاريات القديمة لتعويض الفقد في هذه الأيونات. ويُعتبر هذا الإنجاز بمثابة “جراحة” ترميمية للبطاريات، حيث يُركِّز على إصلاح المشكلة الأساسية دون التأثير على المكونات السليمة.
تفاصيل التقنية وكيفية عملها
يُمكن تلخيص تفاصيل التقنية الجديدة وكيفية عملها في عدة نقاط. ففي البداية يتم حقن جزيء حامل لأيونات الليثيوم في البطاريات القديمة. وتتميز بنية هذا الجزيء ببساطتها حيث توجد إلكترونات الليثيوم في أحد طرفيه وبقية الجزيء تعمل مثل مركبة تنقل إلكترونات الليثيوم إلى البطارية القديمة لتعويض الفقد الحاصل فيها. وبعد ذلك يتم تفريغ مُكوِّن المركبة في نهاية المطاف على شكل غاز. وقد تم تصميم هذا الجزيء خصيصًا ليذوب في الكهرليت الموجود بالبطارية ويُشارك في التفاعلات دون إتلافها. وقد أظهرت الاختبارات أن البطاريات التي عولجت بهذه التقنية احتفظت بأداء قريب من أدائها الأصلي حتى بعد 12000 إلى 60 ألف دورة شحن وتفريغ وقد حسن هذا بشكل كبير من معايير الصناعة للنطاق الحالي الذي يتراوح بين 500 و2000 دورة شحن وتفريغ.
تحديات واكتشافات
لم يكن تصميم الجزيء الحامل بالأمر الهين، حيث واجه الباحثون تحديات كبيرة في إيجاد جزيء يستوفي جميع المتطلبات وأن يكون متوافقاً مع مختلف المواد النشطة والكهرليتات. وقد استخدموا الذكاء الاصطناعي والتعلم الآلي لتحديد المرشحين المحتملين وتجربة العديد من المواد. وأخيرًا، تمكنوا من اكتشاف جزيء CF3SO2Li، الذي يُعتبر مثاليًا لهذه المهمة فهو رخيص نسبياً وسهل الصنع ومتوافق مع معظم البطاريات السائدة الوم.
آثارٌ كبيرة على قطاعاتٍ متعددة
ويُعتبر هذا الاكتشاف إنجازًا علميًا كبيرًا، حيث يُفتح الباب أمام تطوير تقنيات جديدة لإطالة عمر البطاريات وتقليل تأثيرها على البيئة. ويُمكن أن يكون لهذه التقنية آثارٌ كبيرة عبرَ قطاعاتٍ عديدة، بما في ذلك المركبات الكهربائية والهواتف الذكية ومنشآت تخزين الطاقة. كما أنه، من ناحية أخرى، قد يُساهم هذا الاكتشاف في تقليل النفايات والتلوث البيئي الناجم عن التخلص من البطاريات القديمة. وبالإضافة إلى ذلك، يُمكن أن يُحدث ثورة في صناعة البطاريات، إذ أنه قد يُؤدي إلى تطوير بطاريات تدوم لفترة أطول وأكثر كفاءة.
تابعونا على لينكيد إن Linked-in لمعرفة كل جديد في مجال الطاقة المتجددة والسيارات الكهربائية…
نتمنى لكم يوماً مشمساً!
المصدر: interesting engineering
