سولارابيك، الصين– 22 ديسمبر 2025: كشف علماء صينيون النقاب عن جيل جديد من بطاريات التدفق القائمة على البروم، تمتلك القدرة على تخزين كميات أكبر من الطاقة مع عمر افتراضي أطول وتكلفة تشغيلية منخفضة مقارنة بالتصاميم التقليدية. وقاد هذا الفريق البحثي الدكتور لي شيان فنغ، الأستاذ في معهد داليان للفيزياء الكيميائية (DICP) التابع للأكاديمية الصينية للعلوم (CAS)، إذ نجح الباحثون في ابتكار نظام تفاعل جديد كلياً يعتمد على نقل إلكترونين، مما يغير بشكل جذري سلوك البروم داخل البطارية. وبالإضافة إلى ذلك، يعالج هذا النهج واحدة من أعقد المشكلات التقنية التي تواجه أنظمة التدفق، والمتمثلة في تراكم البروم العنصري المسبب للتآكل أثناء عملية الشحن، وهو الأمر الذي كان يثير مخاوف تتعلق بالسلامة ويسرع من تدهور المكونات ويقصر من دورة حياة البطارية في الأنظمة السابقة.
آلية «الكناسة» الكيميائية
اقترح الباحثون حلاً مبتكراً لتجاوز عقبات التآكل عبر إدخال مركبات الأمين في المحلول الكهرليتي لتعمل كمواد «كانسة» للبروم، مما يحول دون تراكمه كعنصر حر (Br2) ويحوله بدلاً من ذلك إلى مركبات أمين مُبرومة. وأسفرت هذه العملية الدقيقة عن الحفاظ على تركيز البروم في المحلول عند مستوى منخفض للغاية يبلغ 7 ميلي مولار (mM) فقط، مما يمنع تآكل المكونات أو انفصال الأطوار الذي كانت تسببه عوامل التعقيد التقليدية في بطاريات الزنك-بروم أو الهيدروجين-بروم. ومن ناحية أخرى، صرح الدكتور شيان فنغ بأن هذه الدراسة تقدم نهجاً جديداً لتصميم بطاريات طويلة العمر، وتضع الأساس لتطبيقات أوسع لبطاريات تدفق الزنك-البروم، في حين أنه تم إثبات صحة المفهوم وقابلية توسيع النظام ليعمل بكفاءة عالية على نطاق واسع.
كفاءة قياسية وتكلفة أقل
أتاحت المستويات المنخفضة جداً للبروم تشغيل البطارية باستقرار تام باستخدام غشاء تبادل أيوني قياسي غير مُفلور (SPEEK)، مما يلغي الحاجة للمواد الباهظة المقاومة للتآكل ويخفض تكلفة البطارية بشكل ملموس، كما أنه يزيد من كثافة الطاقة المخزنة. وأظهرت نتائج الاختبارات العملية التي أجريت على نظام موسع باستطاعة 5 كيلوواط، أن البطارية عملت بانتظام لأكثر من 700 دورة شحن وتفريغ عند كثافة تيار تبلغ 40 ميلي أمبير لكل سنتيمتر مربع. وسجلت البطارية كفاءة في الطاقة تجاوزت 78%، وأكدت الفحوصات التي أجريت بعد انتهاء الدورات خلو المكونات الرئيسية، بما في ذلك الأقطاب الكهربائية ومجمعات التيار والأغشية، من أي آثار للتآكل، مما يبشر بمستقبل واعد لحلول تخزين الطاقة المستدامة والاقتصادية.
تابعونا على لينكيد إن Linked–in لمعرفة كل جديد في مجال الطاقة المتجددة والسيارات الكهربائية…
نتمنى لكم يوماً مشمساً!
المصدر: eurek alert
IMAGE CREDIT: DICP
