سولارابيك، اليابان – 16 أغسطس 2025: طوّر فريق من العلماء في معهد طوكيو للعلوم كهرليتاً هلامياً شبه صلب ومبتكر قد يضع حداً لأبرز التحديات التي تواجه صناعة بطاريات أيونات الليثيوم، والمتمثلة في مخاطر السلامة وتعقيدات إعادة التدوير. ويتميز الكهرليت الجديد، الذي يحمل الاسم الرمزي “3D-SLISE”، بقدرته على إحداث نقلة نوعية في طرق تصنيع البطاريات والتخلص منها، مقدماً حلاً جذرياً للمخاوف البيئية والاقتصادية طويلة الأمد.
مكونات مبتكرة وأرقام واعدة
ابتكر الباحثون، بقيادة الأستاذ يوسوكي شيراتوري والأستاذ المشارك شينتارو ياسوي، هذه المادة الواعدة بالاعتماد على مصفوفة من البورات والماء، مع رباعي بورات الليثيوم غير المتبلور وملح الليثيوم وكاربوكسي ميثيل السليولوز. وأنتج هذا المزيج واجهة هلامية تتيح لأيونات الليثيوم حرية الحركة في ثلاثة أبعاد، وهو ما يشكل أساس الأداء القوي للبطارية. وأظهرت النماذج الأولية لبطاريات بجهد 2.35 فولط قدرتها على الشحن والتفريغ الكامل في غضون 20 دقيقة فقط، مع الحفاظ على كفاءتها لأكثر من 400 دورة تشغيل في درجة حرارة الغرفة. وبلغت الناقلية الأيونية للكهرليت 2.5 ميلي سيمنز لكل سنتيمتر، مع طاقة تنشيط منخفضة تبلغ 0.25 إلكترون فولط، مما يلغي الحاجة لعمليات التصنيع المعقدة والمكلفة مثل الغرف الجافة والمعالجة الحرارية العالية.
إعادة تدوير مباشرة… نحو اقتصاد دائري
تكمن الأهمية الكبرى لتقنية “3D-SLISE” في تركيبتها المائية التي تفتح الباب أمام إعادة تدوير مباشرة وبسيطة. فبخلاف البطاريات التقليدية، تخلو هذه التقنية من المذيبات العضوية السامة والقابلة للاشتعال ومن مواد الربط الكيميائية مثل ثنائي فلوريد البوليفينيليدين (PVDF)، مما يسمح باستعادة المواد الفعالة، كعنصر الكوبالت الثمين، بمجرد نقع الأقطاب الكهربائية في الماء العادي. ويؤكد ياسوي أن هذه الطريقة تساهم في “توفير إمدادات مستقرة وموثوقة من مواد البطاريات الحيوية”. ومن شأن هذه البساطة أن تدعم التحول نحو اقتصاد بطاريات دائري، وتفتح آفاقًا واسعة لتطبيقها في الإلكترونيات المحمولة وأنظمة تخزين الطاقة، وصولًا إلى قطاع المركبات الكهربائية،
.تابعونا على لينكيد إن Linked-in لمعرفة كل جديد في مجال الطاقة المتجددة والسيارات الكهربائية…
نتمنى لكم يوماً مشمساً!
المصدر: interesting engineering
