سولارابيك – الولايات المتحدة الأمريكية، 23 سبتمبر 2025: أعلن علماء في كلية بريتزكر للهندسة الجزيئية بجامعة شيكاغو عن إنجاز علمي فارق قد يُعيد رسم مستقبل تخزين الطاقة، حيث تمكنوا من تطوير بطارية صوديوم صلبة تعمل بكفاءة عالية ليس فقط في درجة حرارة الغرفة، بل وفي الظروف القاسية تحت درجة التجمد. ويُقدم هذا التقدم حلًا واعدًا للتحديات التي تواجه بطاريات الليثيوم الحالية، من حيث التكلفة المرتفعة والندرة والأضرار البيئية الناجمة عن استخراجه، مما يضع الصوديوم، الأرخص والأكثر وفرة، كمنافس حقيقي في هذا المجال الحيوي.
بنية بلورية غير مسبوقة تضاعف الأداء
يرتكز هذا التقدم الثوري على تطوير كهرليت صلب جديد تمامًا، حيث نجح الفريق البحثي، بقيادة المؤلف الأول للدراسة سام أوه من معهد أبحاث وهندسة المواد (A*STAR) في سنغافورة، في تثبيت بنية شبه مستقرة لمركب هيدريد بورات الصوديوم لم يُسجَّل وجودها من قبل. وأظهرت النتائج أن هذه البنية الجديدة تتمتع بناقلية أيونية فائقة، كما أنها أعلى بمعامل قدره عشر مرات على الأقل من أفضل النتائج المسجلة في الأبحاث المنشورة، وتفوق المركب الأولي نفسه بما يتراوح بين 1000 إلى 10,000 مرة. وبالإضافة إلى ذلك، سمحت هذه الناقلية القوية بتصنيع مهابط (كاثودات) صوديوم سميكة، وهو ما يمنح بطاريات الحالة الصلبة كثافة طاقة أعلى ومقاومة استثنائية للبرودة.
تقنية مألوفة تفتح آفاق التصنيع التجاري
توصل الباحثون إلى هذه البنية الفريدة عبر عملية تسخين المركب حتى تبلوره، ثم تبريده بسرعة فائقة لتثبيت شكله البلوري عالي الأداء. وفي حين أن هذا التطبيق جديد في عالم الكهرليتات الصلبة، إلا أن تقنية التبريد السريع بحد ذاتها راسخة ومعروفة جيدًا في قطاعات صناعية أخرى. ويرى الباحثون أن استخدام طرق تصنيع مألوفة يُعد عامل جذب كبير للقطاع الصناعي، الذي غالبًا ما يتردد في تبني عمليات إنتاج جديدة كليًا، مما يُسرّع من إمكانية توسيع نطاق الإنتاج التجاري في المستقبل. وأكدت البروفيسورة واي شيرلي مينج أن الهدف ليس استبدال الليثيوم، بل التكامل معه، متخيلةً مصانع عملاقة قادرة على إنتاج بطاريات بكلا الكيمياءين لتلبية الطلب العالمي المتزايد على الطاقة النظيفة.
تابعونا على لينكيد إن Linked–in لمعرفة كل جديد في مجال الطاقة المتجددة والسيارات الكهربائية…
نتمنى لكم يوماً مشمساً!
المصدر: interesting engineering
