سولارابيك، المكسيك – 9 نوفمبر 2025: طوّر باحثون في المركز المكسيكي لأبحاث المواد المتقدمة (CIMAV) نموذجًا أوليًا لبطارية “زنك-هواء” (ZAB) تُظهر متانة غير مسبوقة، مُصممة خصيصًا للمركبات الكهربائية (EVs). أثبتت الاختبارات الصارمة، التي شملت ثقب البطارية بمسمار وإضرام النار فيها وغمرها بالكامل في الماء، قدرتها المذهلة على مواصلة العمل بكفاءة كاملة. يقدم هذا الإنجاز، بقيادة الدكتور نويه أرجونا، الباحث الرئيسي بالمركز، حلاً جذريًا لمخاطر السلامة المعروفة في بطاريات الليثيوم-أيون (Li-ion) الحالية، والتي أوضح أرجونا أنها “تستخدم كهرليتات قابلة للاشتعال” قد تشتعل في مثل هذه الظروف القاسية.
تركيبة كيميائية مبتكرة بتكنولوجيا “الذرة الأحادية“
تستغني التقنية الجديدة عن معادن الليثيوم (Li) والكوبالت (Co) النادرة والمكلفة، وتعتمد بدلاً من ذلك على الزنك والأوكسجين المستمد من الهواء لإنتاج الطاقة. يكمن الابتكار الرئيسي في استبدال الأقطاب المعدنية الكتلية بشريحة كربونية مرصعة بذرات نيكل فردية، وهو ما يُعرف بـ “المحفزات أحادية الذرة. كمايقلل هذا التصميم بشكل هائل من كمية المعادن الخام المطلوبة. بالإضافة إلى ذلك، تستخدم الخلية كهرليتاً بوليمريًا هلاميًا بدلاً من الكهرليتات السائلة المتطايرة، مما يعزز الأمان. وللتحقق من البنية الجزيئية، استخدم الفريق السنكروترون التابع لمصدر الضوء الكندي (CLS) في جامعة ساسكاتشوان، حيث أكدت الأشعة السينية التوزيع المتساوي لذرات النيكل، وهو ما يضمن الأداء العالي.
كفاءة في الظروف القاسية ومستقبل مستدام
لم تقتصر نتائج الاختبارات على مقاومة التلف المادي فحسب، بل أظهرت البطارية استقرارًا وكفاءة ملحوظة في درجات الحرارة القصوى، سواء شديدة الحرارة أو البرودة القارسة. من ناحية أخرى، تُعد هذه ميزة حاسمة للمركبات الكهربائية في مناخات مثل كندا، حيث تعاني بطاريات الليثيوم من مشكلات في إعادة الشحن في البرد. وفي حين أنه لا تزال هناك حاجة لمزيد من البحث قبل الاستبدال التجاري، يرى أرجونا أن هذه التقنية مثالية لتطبيقات الفضاء الجوي وأجهزة الاستشعار عن بُعد. ويسعى الفريق أيضًا لدمج مكونات قابلة للتحلل الحيوي لدعم الاستدامة، ويؤكد أرجونا أن “المحفزات أحادية الذرة هي مستقبل تخزين الطاقة الآمن”.
تابعونا على لينكيد إن Linked–in لمعرفة كل جديد في مجال الطاقة المتجددة والسيارات الكهربائية…
نتمنى لكم يوماً مشمساً!
المصدر: interesting engineering
