طوّر باحثون ابتكارًا قد يؤدي نشره إلى زيادة عمر بطاريات الليثيوم والكبريت، ويمنحها وزنًا وتكلفة أقل؛ ما يعد إيذانًا بفصل جديد في تحديث تقنيات السيارات الكهربائية.
وكثيرًا ما كان "قصر عمر دورة التشغيل" معضلة كبرى أمام استعمال هذه البطارية، مقارنة بنظيرتها العاملة بالليثيوم أيون، رغم الامتيازات الواضحة في كثافة الطاقة وخفة الوزن.
وأنهى باحثو الجامعة النرويجية للعلوم والتقنيات هذه الفجوة، بالتوصل إلى حل يعزز عمر البطارية أطلقوا عليه مشروع هاي سيب 2 (HiSep-II)، ودعمو ابتكارهم بالحصول على براءة اختراع، وفق تفاصيل تابعتها منصة الطاقة المتخصصة (الصادرة من واشنطن).
ورغم الابتكار الذي قد يُشكِّل طفرة في أهداف نشر السيارات؛ فإنه ما يزال يحتاج للاختبارات لضمان عوامل الأمان والربحية، بالإضافة إلى ضرورة تأمين التمويل اللازم لذلك.
ابتكار بطاريات الليثيوم والكبريت
سعى الباحثون في الجامعة النرويجية إلى حماية خلايا بطاريات الليثيوم والكبريت من التآكل، عبر ابتكار "طلاء" يعمل بمثابة "فلتر" لتنقية المواد المتنقلة بين أقطاب البطارية.
ويؤدي الفلتر دورًا مهمًا في عزل الكيماويات المسببة للتآكل، مع السماح لأيونات الليثيوم بالتحرك بحرية؛ ما يعزز أمد البطارية.
ويحدث التآكل بسبب تكون "بولي كبريتيد الليثيوم" وتحركها بين الأنودات والكاثودات في البطارية، وتُهدر وتيرة التحرك طاقة البطارية بوتيرة أسرع.
وقال الزميل في مرحلة ما بعد الدكتوراة بالجامعة النرويجية أوندر تكينالب، إنه مع التشغيل تتحرك مواد كيميائية "البولي كبريتات" بين أقطاب البطارية مسببة تقليص في عمرها.
وأكد الباحثون أن مشروع "هاي سيب 2" قد يمدد عمر البطاريات إلى 5 أضعاف المعدلات المعتادة.
ويتحقق ذلك عبر زيادة دورات شحن البطارية من 200 إلى 1000 دورة، بعد تطبيق العازل "هاي سيب 2".
وبالإضافة إلى زيادة دورات الشحن؛ فإن التطوير الجديد لبطاريات الليثيوم والكبريت يمنح البطارية ذات الجهد 800 فولت وزنًا أقل بنحو 200 كيلوغرام أو أكثر.
دعم السيارات الكهربائية
بالتغلب على معضلة "تآكل الخلايا"، تمثل بطاريات الليثيوم والكبريت بارقة أمل جديدة لزيادة نشر السيارات الكهربائية على الطرق.
ويمكن أن يتحقق ذلك بتزويد المركبات بكثافة طاقة أعلى ووتيرة شحن أسرع، مقارنة ببطاريات الليثيوم أيون.
ويتلقّى هذا الطرح دعمًا من انخفاض سعر "الكبريت" ووفرته؛ ما يؤدي إلى خفض تكلفة البطارية أيضًا.
ولم يطبق العلماء ابتكارهم على السيارات الكهربائية حتى الآن، لكن الجامعة تستهدف بدء طرحه في الأسواق حاليًا بالتعاون مع الجهات المختصة، وفق ما نشره موقع إنترستنغ إنجينيرنغ.
وتتطلع الهيئات المعنية إلى نشر تقنية الطلاء العازل لبطاريات الليثيوم والكبريت، ومنها ترخيص للاستعمالات الصناعية سواء في السيارات الكهربائية أو التخزين أو غيرهما.
وقد تمتد منافع إطالة أمد تشغيل البطارية إلى قطاع: الطيران، والمُسيّرات "الطائرات دون طيار"، والنقل البحري.
ومن جانب آخر، تعد تقنية "هاي سيب 2" صديقة للبيئة، وقابلة للدمج مع بطاريات الليثيوم المطروحة في السوق حاليًا، غير أن التسويق التجاري يتطلب المزيد من الاختبارات واستدامة التطبيق لإثبات الجدوى الاقتصادية المربحة ودعم الخطط المأمولة للتوسع في الإنتاج.
موضوعات متعلقة..
اقرأ أيضًا..
المصادر:
