سولارابيك، الولايات المتحدة الأمريكية- 2 مارس 2025: نجح باحثون في جامعة ميسوري الأمريكية في تطوير طلاءات نانوية مبتكرة للتغلب على أحد التحديات الرئيسية التي تواجه تطوير بطاريات الحالة الصلبة، مما يفتح الباب أمام إنتاج سيارات كهربائية أكثر قوة ومدى أطول.
استخدم الباحثون تقنية تصوير متقدمة تُعرف باسم “المجهر الإلكتروني الماسح للإرسال رباعي الأبعاد” (4D STEM) لدراسة التركيب الذري لبطاريات الحالة الصلبة، والتي تُعد بديلاً واعداً لبطاريات الليثيوم أيون التقليدية. تتميز هذه البطاريات باستبدال الكهرليت السائل القابل للاشتعال بمادة صلبة، مما يعزز من أمانها وكفاءتها.
تحديد العقبة الرئيسية
من خلال تقنية التصوير المتطورة، تمكن الباحثون من تحديد “الطبقة البينية” التي تتشكل بين الكهرليت الصلب والمهبط كمصدر رئيسي للمشكلة. وبالإضافة إلى ذلك، أوضح الباحثون أن هذه الطبقة الرقيقة، التي لا يتجاوز سمكها 100 نانومتر، تعيق حركة أيونات الليثيوم والإلكترونات، مما يؤدي إلى زيادة المقاومة وتراجع أداء البطارية.
استراتيجيات مبتكرة لحل المشكلة
يعمل الفريق البحثي حالياً على تطوير استراتيجيات مبتكرة للتخفيف من الآثار السلبية لهذه الطبقة البينية. في حين أنه من بين الأساليب الواعدة التي يعتمدها الباحثون استخدام مواد الأغشية الرقيقة لإنشاء طلاءات واقية تحول دون حدوث تفاعلات غير مرغوب فيها بين الكهرليت الصلب والمهبط. كما يشدد الباحثون على ضرورة تصميم هذه الطلاءات بعناية فائقة لتكون رقيقة بما يكفي للسماح بمرور أيونات الليثيوم وبنفس الوقت سميكة بما يكفي لتوفير الحماية اللازمة.
يأتي هذا الإنجاز في ظل تزايد الاهتمام بتطوير بطاريات الحالة الصلبة، حيث شهد هذا المجال العديد من التطورات في الآونة الأخيرة، إذ قامت شركات صناعة السيارات الرائدة مثل مرسيدس-بنز وتويوتا بخطوات هامة في هذا الاتجاه. وبالإضافة إلى ذلك، يُتوقع أن يُسهم هذا البحث في تسريع عملية تطوير بطاريات الحالة الصلبة، مما يمهد الطريق أمام جيل جديد من السيارات الكهربائية يتميز بقوة أكبر ومدى أطول ومستوى أمان أعلى.
تابعونا على لينكيد إن Linked-in لمعرفة كل جديد في مجال الطاقة المتجددة والسيارات الكهربائية…
نتمنى لكم يوماً مشمساً!
المصدر: showme missouri
