سولارابيك – بنسلفانيا، الولايات المتحدة الامريكية – 1 نوفمبر 2019: تمكن الباحثون في جامعة بنسلفانيا من ابتكار طريقة تشحن بطارية السيارة الكهربائية التي تشغل السيارات الكهربائية في حوالي 10 دقائق فقط. قد تمكن هذه التقنية من تغيير رأي الكثيرين من المترددين حول اقتناء السيارات الكهربائية بالأخص أولئك الذين لديهم قلق المدى.
قلق المدى – Range Anxiety
يعتبر قلق المدى من اهم العوامل التي قد يتراجع بسببها الكثيرون عن اقتناء سيارة كهربائية وغالبًا ما يشار إليه كواحد من الأسباب الرئيسية التي تعيق انطلاق سوق السيارات الكهربائية.
يمكن تعريف قلق المدى بأنه الخوف من أن بطارية السيارة الكهربائية لن تحتفظ بما يكفي من الطاقة لاستكمال الرحلة. و تتضاعف هذه المشكلة بسبب بطئ عملية الشحن لأن عملية الشحن الكامل قد تستغرق أكثر من ساعة في كثير من الطرازات الحالية في السوق مما يعد غير عملي مقارنة بتوقيت ملئ سيارة الاحتراق الداخلي بالوقود.
تكنولوجيا الشحن المبتكرة
دأب العلماء على تطوير تقنيات بطاريات و شحن جديدة للتغلب على مشكلة قلق المدى و توصل فريق من العلماء في جامعة ولاية بنسلفانيا لنوع جديد من بطاريات الليثيوم أيون تتميز بسرعات شحن عالية.
يقول الكيميائي تشاو يانغ وانج وهو أحد المهندسين القائمين على المشروع: “لقد أثبتنا أنه يمكننا شحن سيارة كهربائية في غضون 10 دقائق لمدى قيادة يتراوح ما بين 320 و 482 كيلومتراً، كما ويمكننا القيام بذلك مع المحافظة على 2500 دورة شحن، أو ما يعادل نصف مليون ميل من السفر”.
من المهم معرفة أن بطاريات السيارات الكهربائية تشبه إلى حد كبير البطاريات الموجودة في هاتفك الذكي أو الكمبيوتر الدفتري وهي بطاريات ليثيوم أيون محدودة بعدد دورات الشحن و التفريغ قبل أن يتدهور أداؤها سريعا و تتلف. و أحد العوامل التي يمكن أن تسرع هذا التدهور هو الحرارة و لهذا تطلب الشركات منك دائمًا ألا تدع البطاريات الموجودة في أجهزتك الكهربائية الشخصية ترتفع درجة حرارتها، حيث يمكن أن تقصّر من العمر الافتراضي للبطارية.
شكلت البطاريات دائماً عقبة أمام الهدف التكنولوجي التي تريد وزارة الطاقة الأمريكية تحقيقه بالنسبة لبطاريات السيارات الكهربائية وهو معيار يسمى “تقنية الشحن الشديد السرعة (XFC) “، والذي يأمل أن يمكّن بطاريات السيارات التي تكفي سعتها للسير حوالي 320 كيلومتراً بأن يتم شحنها في أقل من 10 دقائق. و وفقًا لفريق البحث، فإن تصميمهم الجديد للبطارية يمكن أن يلبي هذا الهدف التكنولوجي الطموح.
وأوضح الباحثون في بحثهم الجديد أن “العائق الحرج أمام تقنية الشحن الشديد السرعة XFC هو ترسب طبقة من معدن الليثيوم على قطب البطارية، والذي عادة ما يحدث بمعدلات الشحن العالية ويؤدي إلى تدهور كبير في عمر البطارية وسلامتها.
على الرغم من أن الحرارة المرتفعة تضر ببطاريات الليثيوم أيون، إلا أن ارتفاع درجات الحرارة لفترات قصيرة يبدو أنه يؤدي في الواقع إلى انخفاض درجة ترسبات الليثيوم، وفقًا لما أظهره بحث الفريق.
يقول وانغ: “في الماضي، كان هناك اعتقاد عالمي بأن بطاريات ليثيوم أيون يجب أن تتجنب العمل في درجات حرارة عالية بسبب القلق من التأثيرات الجانبية المتسارعة”.
نتائج الدراسة
تشير هذه الدراسة إلى التأثير الإيجابي لتسخين البطارية اثناء الشحن هو اكبر بكثير من التأثيرات الجانبية السلبية التي قد تلحق بالبطارية نتيجة التسخين.
و لكن الفريق لم ينته بعد. الآن وقد حققوا هدف تقنية الشحن الشديد السرعة XFC بشكل فعال فهم يبحثون في أنواع المواد التي قد يحتاجون إليها لشحن بطارية السيارة بالكامل في 5 دقائق فقط.
هل تعتقد ان قلق المدى قد انتهى الآن؟
تابعونا على لينكيد إن Linked-in لمعرفة كل جديد في مجال الطاقة المتجددة…
نتمنى لكم يوما مشمساً!
المصدر: sciencealert.com
