تطوير بطارية ليثيوم تحتفظ بنسبة 80٪ من سعة شحنها بعد 25000 دورة شحن
حقق المهندسون وعلماء المواد تقدمًا كبيرًا في تكنولوجيا البطاريات، حيث طوروا بطارية ليثيوم-كبريت تحتفظ بنسبة 80% من سعة شحنها بعد 25000 دورة شحن.
ويمثل التصميم الجديد، الذي يستخدم قطبًا كهربائيًا مصممًا خصيصًا، تحسنًا كبيرًا على بطاريات الليثيوم أيون التقليدية، ويمكن أن يمهد هذا الاختراق الطريق لحلول تخزين طاقة أصغر حجمًا وأخف وزنًا وأطول أمدًا، وتلبية المتطلبات الدقيقة في مجال الإلكترونيات والمركبات الكهربائية.
وفقًا لدراسة نشرت في مجلة Nature، تم استخدام الكبريت كمكون أساسي للقطب الصلب للبطارية، وعلى الرغم من وفرته وفعاليته من حيث التكلفة، فقد مثّل الكبريت تحديات تاريخيًا بسبب مشكلات مثل فقدان الأيونات والتوسع أثناء التفاعلات مع الليثيوم. .
تمت معالجة هذه المشاكل من خلال دمج خليط يشبه الزجاج من الكبريت والبورون والليثيوم والفوسفور واليود. تم العثور على عنصر اليود لتعزيز حركة الإلكترونات أثناء تفاعلات الأكسدة والاختزال، مما يسمح بشحن أسرع وتحسين الأداء.
وبحسب ما نقلته Techxplore، فقد أثبت البحث أن التركيب الذري المسامي للقطب يسهل انتشار الأيونات، مما يلغي الحاجة إلى حركات وسيطة، وقد ساهم هذا الاستقرار الهيكلي، جنبًا إلى جنب مع الخواص الكيميائية للإلكتروليت في الطور الزجاجي، لمتانة البطارية عبر عدد غير مسبوق من الدورات.
حافظت بطارية الليثيوم-الكبريت التجريبية على قدرتها حتى في درجات الحرارة المرتفعة، وهي ميزة ملحوظة في البيئات الصعبة، حيث تتدهور بطاريات الليثيوم-أيون القياسية بعد حوالي 1000 دورة، مما يجعل طول عمر هذه البطارية الجديدة تطورًا مذهلاً.
يدرك مؤلفو الدراسة الحاجة إلى مزيد من الأبحاث لتحسين كثافة الطاقة واستكشاف مواد بديلة يمكن أن تقلل من الوزن الإجمالي للبطارية، ويتم توجيه الجهود نحو تحسين هذه التكنولوجيا لدعم الطلب المتزايد على تخزين الطاقة في تطبيقات تتراوح من الإلكترونيات الاستهلاكية إلى أنظمة الطاقة المتجددة.
لمطالعة المزيد: موقع السفير وللتواصل تابعنا علي فيسبوك السفير و يوتيوب السفير .
