سولارابيك، الولايات المتحدة الأمريكية، 4 فبراير 2026: كشف باحثون في جامعة “كينيساو ستيت” عن ابتكار تقني يعتمد على تعديل الكبريت في الكهرليت الصلب، بهدف تسريع حركة أيونات الليثيوم ومعالجة أبرز العقبات التقنية التي تحول دون الانتشار الواسع للبطاريات ذات الحالة الصلبة. وتعمل هذه التقنية على تحسين كفاءة نقل الأيونات مع تقليل مخاطر الاشتعال بشكل جذري، وهو ما يضع حلولاً جذرية لمشكلات البطاريات التقليدية التي تعتمد على سوائل كيميائية خطرة.
هندسة كيميائية لتعزيز الأمان والأداء
تستبدل التقنية الجديدة الكهرليت السائل القابل للاشتعال المستخدم في خلايا الليثيوم-أيون التقليدية بمادة صلبة ومستقرة حرارياً، حيث تقود الدكتورة “بيبي جيانغ”، الأستاذ المساعد في قسم الهندسة الكهربائية، فريقاً بحثياً لتطوير كهرليت مركب يدمج بين مكونات السيراميك والبوليمر. كما أنه يهدف من خلال تعديل هذا المركب بمجموعات كيميائية قائمة على الكبريت إلى خفض المقاومة البينية عند نقاط التقاء المواد، مما يتيح لأيونات الليثيوم التدفق بحرية تامة وبسرعة أعلى داخل البنية الصلبة. وبالإضافة إلى ذلك، يساهم هذا التصميم في حماية البطارية من مخاطر الارتفاع المفرط في درجة الحرارة والدوائر القصيرة، وهو ما يجعل أداءها يتشابه مع حركة السيارات على طريق سريع ممهد تماماً، مما يرفع من سرعة الشحن وكفاءة التفريض بشكل ملحوظ.
تفاعل “صدفي” يغير قواعد اللعبة
رصد الفريق البحثي تفاعلاً كيميائياً قوياً وغير مسبوق بين الكبريت والزركونيوم في الجزء السيراميكي من الإلكتروليت، وهو الاكتشاف الذي حدث “بالصدفة” حين لاحظ الطلاب تفاعلاً سريعاً للغاية خلال التجارب الأولية في مختبرات ماريتا. من ناحية أخرى، أكدت النتائج المخبرية أن هذا التفاعل هو المحرك الأساسي لتحسين الأداء، حيث لم يسبق توثيقه في أبحاث البطاريات ذات الحالة الصلبة من قبل، في حين أنه تم ضبط العملية الكيميائية لتصبح قابلة للتحكم بعد أن كانت تحدث في ثوانٍ معدودة وبشكل متسارع. وتدعم المؤسسة الوطنية للعلوم (NSF) هذا المشروع بمنحة قدرها 200 ألف دولار، إلى جانب تمويل داخلي، لاختبار النماذج الأولية على خلايا “العملة المعدنية” (Coin-cells) لضمان موثوقيتها واستقرارها على المدى الطويل قبل الانتقال لمرحلة التصنيع الواسع للمركبات الكهربائية وشبكات تخزين الطاقة
تابعونا على لينكيد إن Linked–in لمعرفة كل جديد في مجال الطاقة المتجددة والسيارات الكهربائية
نتمنى لكم يوماً مشمساً!
