سولارابيك، الصين – 18 أغسطس 2025: كشف باحثون صينيون في كلية علوم المواد بجامعة تيانجين عن إنجاز تقني قد يعيد رسم ملامح صناعة النقل الكهربائي، وذلك بتطوير بطارية ليثيوم-فلز مبتكرة تسجل كثافة طاقة غير مسبوقة تبلغ 600 واط-ساعة لكل كيلوغرام. يضع هذا الرقم البطارية الجديدة في فئة خاصة، متجاوزةً بكثافتها ضعف أفضل بطاريات تسلا التي تقف عند حدود 300 واط-ساعة\كغ، وأربعة أضعاف كثافة بطاريات “Blade” التي تنتجها شركة BYD الصينية، والتي تبلغ كثافتها 150 واط-ساعة\كغ. يُترجم هذا التفوق إلى إمكانية مضاعفة مدى السيارات الكهربائية المستقبلية مع خفض وزنها بشكل ملحوظ، مما يفتح آفاقًا جديدة للأداء والكفاءة، ويمتد تأثيره المحتمل إلى قطاعات أخرى واعدة مثل الطائرات الكهربائية.
سر الأداء في كيمياء الكهرليت
يكمن جوهر هذا الاختراق العلمي في إعادة تصميم المكون الأكثر حساسية في بطاريات الليثيوم-فلز، وهو الكهرليت. إذ تغلب الفريق البحثي على العقبات التقليدية المتعلقة بالموازنة بين كثافة الطاقة وعمر البطارية ومعايير السلامة، عبر تحطيم ما يُعرف بـ”بنية التذاوب التقليدية”. ابتكر الباحثون بنيةً “لاموضعية” تمنح أيونات الليثيوم مرونة أكبر في التفاعل داخل الكهرليت. وللوصول إلى أفضل تركيبة كيميائية، استعان الفريق بتقنيات تعلم الآلة لاختبار توليفات مختلفة من أملاح الليثيوم والمذيبات، كما أضافوا عنصر الفلور الذي منح الكهرليت استقرارًا حراريًا فائقًا. أثبتت النتائج قدرة البطارية على العمل بكفاءة في درجات حرارة متطرفة تصل إلى 60 درجة مئوية تحت الصفر دون أن تتجمد، كما أنها لا تشتعل عند تعريضها للهب المباشر، ونجحت في اجتياز اختبار اختراق المسمار، وهو اختبار تفشل فيه معظم بطاريات الليثيوم بشكل كارثي.
نتائج مبشرة وتحديات الإنتاج
ورغم أن البطارية لا تزال في مرحلة إثبات المفهوم وليست جاهزة للإنتاج التجاري الواسع، أظهرت الاختبارات العملية نتائج واعدة للغاية. فعند تركيبها في طائرات بدون طيار، نجحت في زيادة زمن الطيران بمقدار 2.8 مرة، وحافظت على استقرارها وأدائها بعد 25 دورة شحن وتفريغ كاملة. وسجلت الدراسة المنشورة في مجلة Nature العلمية المرموقة استقرارًا في الأداء بعد 90 دورة شحن، وهو رقم لا يزال بعيدًا عن آلاف الدورات المطلوبة لتطبيقات السيارات الكهربائية، لكنه يمثل خطوة أولى مهمة. ويندرج هذا البحث ضمن أهداف مبادرة “صنع في الصين 2025” الطموحة، ويقدم حلًا جذريًا لأحد أكبر التحديات في كيمياء البطاريات، وإذا ما نجح الفريق في تخطي عقبة الإنتاج الكمّي، فقد يُحدث هذا الابتكار في عالم السيارات الكهربائية نقلة نوعية توازي تلك التي أحدثها المحرك النفاث في عالم الطيران.
.تابعونا على لينكيد إن Linked-in لمعرفة كل جديد في مجال الطاقة المتجددة والسيارات الكهربائية…
نتمنى لكم يوماً مشمساً!
المصدر: interesting engineering
