سولارابيك – الصين – 17 مارس 2025: حقق باحثون من معهد داليان للفيزياء الكيميائية، التابع لأكاديمية العلوم الصينية، إنجازًا علميًا بارزًا في مجال بطاريات الليثيوم، فقد نجحوا في تطوير بطارية بقدرة عالية على تحمل الطقس البارد مكّنت طائرة مسيرة من العمل بسلاسة في درجات حرارة منخفضة تصل إلى -36 درجة مئوية، مما يمثل تقدمًا غير مسبوق في حلول تخزين الطاقة المقاومة للصقيع.
وقد تم اختبار البطارية في ظروف واقعية بمدينة موهي في مقاطعة هيلونغجيانغ، حيث أثبتت قدرتها على توفير طاقة مستقرة، متجاوزة بذلك التحديات التقليدية التي تواجه البطاريات في البيئات شديدة البرودة. ويمثل هذا التطور قفزة نوعية في تشغيل الطائرات المسيرة ضمن البيئات القاسية، مما يفتح آفاقًا جديدة لاستخدامها في استكشاف المناطق القطبية، ومراقبة الحدود، والاستجابة لحالات الطوارئ.
التغلب على تحديات الطقس البارد
تعاني بطاريات الليثيوم التقليدية من انخفاض أدائها في درجات الحرارة المنخفضة بسبب زيادة لزوجة الإلكتروليت وصعوبة انتقال الأيونات، ما يؤدي غالبًا إلى انخفاض سريع في الجهد الكهربائي وتراجع كفاءة البطارية. إلا أن الفريق البحثي نجح في معالجة هذه المشاكل من خلال تحسين تركيبة الإلكتروليت واستخدام مواد متطورة للأقطاب، مما وسّع نطاق عمل البطارية لتظل فعالة حتى -40 درجة مئوية.
ومن بين التحسينات الرئيسية التي تم تحقيقها، التغلب على مشكلة الطلاء الليثيومي، والتي تؤثر سلبًا على عمر البطارية وسلامتها. وبفضل التصميم الجديد، تم تقليل هذا الخطر بشكل كبير، مما عزز من أداء البطارية واستدامتها.
أداء استثنائي في التجارب الميدانية
في الاختبارات الميدانية، أثبتت البطارية المطورة قدرتها الفائقة على تشغيل طائرة مسيرة سداسية المراوح، حيث تمكنت من الحفاظ على استقرار الطيران، وتنفيذ مناورات جوية معقدة، وتوفير طاقة مستدامة دون تدهور كبير في الأداء، حتى في الظروف الجوية القاسية. كما أظهرت البطارية قدرة احتفاظ بأكثر من 90% من سعتها الاسمية بعد التعرض للبرودة الشديدة، مما يجعلها تضاهي أدائها في المناخات المعتدلة.
يعد هذا الابتكار خطوة محورية في تطوير الطائرات المسيرة، خاصةً للمهام التي تتطلب حلاً طاقيًا موثوقًا في البيئات شديدة البرودة، مثل المناطق المرتفعة أو القطبية.
آفاق أوسع لتخزين الطاقة
تتفوق بطارية DICP الجديدة على المعايير الصناعية الحالية وذلك بفضل نطاق عمل يمتد بين -40 إلى 50 درجة مئوية، حيث تعاني البطاريات التقليدية من فقدان 30-50% من طاقتها في الأجواء الباردة، بينما لا يتجاوز الفاقد في هذا التصميم الجديد 10% فقط، مما يقلل الحاجة إلى إعادة الشحن المتكرر ويعزز جدوى استخدام الطائرات المسيرة في الظروف المناخية القاسية.
ويعمل الفريق البحثي حاليًا على دمج أنظمة حرارية ذاتية التنظيم لتعزيز أداء البطارية في درجات الحرارة شديدة الانخفاض، كما يجري التعاون مع قطاعي الطيران والدفاع لتوسيع نطاق الإنتاج وتحسين تقنيات التصنيع، بهدف توفيرها على نطاق أوسع.
كما لا يقتصر تأثير هذه البطارية على الطائرات المسيرة فحسب، بل يمكن استخدامها في المركبات الكهربائية، والمحطات النائية، وحتى في المهام الفضائية، مما يمهد الطريق لحلول طاقة مستدامة وموثوقة في البيئات الأعلى طلباً حول العالم.
تابعونا على لينكيد إن Linked-in لمعرفة كل جديد في مجال الطاقة المتجددة والسيارات الكهربائية…
نتمنى لكم يوماً مشمساً!
المصدر: INTERESTING ENGINEERING
Images source: Canva Library
