وجد فريق من العلماء طريقة جديدة لجعل البطاريات أرخص وأكثر كفاءة باستخدام كميات صغيرة من العناصر المنشطة المتوفرة على نطاق واسع، مثل الألومنيوم والسيليكون.
ويعتمد العالم أجمع بشكل كبير على بطاريات الليثيوم أيون، المستخدمة في سياراتنا وهواتفنا المحمولة، وكذلك لتخزين الطاقة. ولكنها تعاني من مجموعة من المشاكل، بما في ذلك اعتمادها الكبير على الموارد النادرة والمكلفة.
لذا، يسعى العلماء لتوفير مواد أكثر كفاءة واستدامة في كاثودات البطارية، الجزء الذي تحدث فيه عمليات تبادل الإلكترونات المهمة، وحيث تحدث العديد من المشاكل.
وفي العام الماضي، أعلن العلماء أنهم عثروا على مادة جديدة للكاثود بكفاءة عالية، تعمل باستخدام تفاعلات الحديد والأكسجين. لكن شحن البطاريات وإعادة شحنها أدى إلى إنتاج الأكسجين.
والآن، يقول فريق البحث إن عملية “إضافة المنشطات” يمكن أن تتغلب على هذه المشكلة، بحيث تصبح التكنولوجيا الجديدة مفيدة.
وقال هيرواكي كوباياشي، من جامعة هوكايدو اليابانية: “وجدنا الآن أن قابلية التدوير يمكن تعزيزها بشكل كبير عن طريق إدخال كميات صغيرة من العناصر المتوفرة بكثرة، مثل الألومنيوم والسيليكون والفوسفور والكبريت في البنية البلورية للكاثود”.
ويمكن لهذه لأفكار الجديدة أن تزيد من استقرار البطاريات بحيث تحتفظ بشحنتها بنسبة تصل إلى 90%.
وأضاف كوباياشي: “سنواصل تطوير هذه الأفكار الجديدة، على أمل تقديم مساهمة كبيرة في التقدم في تكنولوجيا البطاريات التي ستكون حاسمة إذا أردنا أن تحل الطاقة الكهربائية مكان استخدام الوقود الأحفوري على نطاق واسع”.
نشر البحث بعنوان “نحو كاثودات بطاريات الليثيوم أيون عالية الطاقة والفعالة من حيث التكلفة” في مجلة ACS Materials Letters.
المصدر: إندبندنت
