سولارابيك، كوريا – 6 سبتمبر 2025: كشف فريق بحثي مشترك يضم المعهد الكوري المتقدم للعلوم والتكنولوجيا (KAIST) وعملاق صناعة البطاريات “إل جي لحلول الطاقة” (LG Energy Solution) عن إنجاز علمي فارق في تقنية بطاريات السيارات الكهربائية، يتمثل في تطوير بطارية ليثيوم-معدني تتيح قطع مسافة تصل إلى 800 كيلومتر (حوالي 497 ميلًا) بشحنة واحدة، مع إمكانية إعادة شحنها خلال 12 دقيقة فقط. ويتجاوز هذا الإنجاز مجرد زيادة المدى، حيث يقدم حلاً جذرياً لمشكلة “التشجرات” (dendrites) التي شكلت العقبة الأكبر أمام تطور هذا الجيل الواعد من البطاريات، ويفتح الباب أمام سيارات كهربائية ذات عمر افتراضي يتجاوز 300 ألف كيلومتر.
إلكتروليت مبتكر يقضي على “التشعبات” القاتلة
يكمن سر هذا التقدم في ابتكار “كهرليت سائل جديد مثبط للتلاصق” صُمم خصيصًا لبطاريات الليثيوم المعدني التي تتفوق على بطاريات الليثيوم-أيون الحالية بكثافة طاقتها العالية نظرًا لاستبدالها مصعد (أنود) الجرافيت بمعدن الليثيوم النقي. وعلى الرغم من إمكانياتها الهائلة، عانت هذه البطاريات من معضلة نمو بلورات ليثيوم حادة وشبيهة بالأشجار تُعرف بالتشعبات على سطح المصعد أثناء الشحن، مما يؤدي إلى تدهور الأداء وخطر حدوث دارات قصر داخلية قد تفضي إلى اشتعال البطارية، وهو ما جعل الشحن السريع أمرًا محفوفًا بالمخاطر. ويعالج الكهرليت الجديد هذه المشكلة من جذورها، مما يعزز أداء البطارية وسلامتها بشكل غير مسبوق.
آلية عمل فريدة توازن بين كثافة الطاقة والسرعة
اكتشف الباحثون أن سبب تكون التشعبات هو عدم انتظام التلاصق على سطح الليثيوم أثناء الشحن، ويعمل الكهرليت المبتكر على مواجهة ذلك مباشرةً. يستخدم الكهرليت بنية ذات ألفة ارتباط ضعيفة بأيونات الليثيوم (Li+), وهو ما يضمن ترسيب الليثيوم بشكل متجانس وسلس على كامل سطح المصعد، ويقمع بفعالية نمو التشعبات حتى في ظل ظروف الشحن فائق السرعة. وبذلك، تتغلب التقنية الجديدة على المقايضة الصعبة بين كثافة الطاقة وسرعة الشحن التي قيّدت التصاميم السابقة، لتحقق أداءً مستقرًا ومدى قيادة طويلاً دون التضحية بميزة الشحن السريع. وقد وصف البروفيسور هي تاك كيم من معهد KAIST البحث بأنه “تَغَلَّبَ على أكبر حاجز أمام استخدام بطاريات الليثيوم المعدني في السيارات الكهربائية”.
تابعونا على لينكيد إن Linked-in لمعرفة كل جديد في مجال الطاقة المتجددة والسيارات الكهربائية…
نتمنى لكم يوماً مشمساً!
المصدر: kaist
