الرئيسية / قسم المراجعة / بطارية جديدة تستطيع شحنها مرة واحدة فقط بالأسبوع

بطارية جديدة تستطيع شحنها مرة واحدة فقط بالأسبوع

تستخدم معظم أجهزتنا في الوقت الراهن بطاريات مصنوعة من ايون الليثيوم. إن تطور تلك البطاريات يُعتبر أعجوبة تكنولوجية لكن بما أنها أصبحت شائعة صار التركيز على سلبياتها أكثر من إيجابياتها، وتُعتبر الحاجة إلى إعادة شحن البطارية على الأقل يومياً من أكبر السلبيات لهذة البطارية.
تخيل الآن وجود بطارية تحتاج للشحن مرة واحدة فقط بالأسبوع. أصبح هذا الحلم قريباً للواقع بفضل الباحثون في العديد من المؤسسات، وقد كان تركيز هؤلاء الباحثين على مادة الفلورايد التي تستطيع الاحتفاظ بالشحن بشكل أفضل.
تمكن الباحثون في الوقت الحالي من صناعة أول بطارية قابلة للشحن من مادة الفلورايد السائلة والتي تعمل حسب درجة حرارة الغرفة. تم الإعلان عن هذا الاكتشاف في المجلة العلمية.
لقد أجهدت مادة الفلورايد الأبحاث العلمية لأسباب عديدة، ففي عام 1970 كانت بطاريات الفلورايد الصلب منطورة لكنها تحتاج لدرجة حرارة عالية جداً لايمكن استخدامها مع الأجهزة ذات الاستعمال اليومي، مع ذلك لاتزال فكرة هذة البطاريات تُثير حماس العلماء ليستمرو بدراستها وتطويرها.
يقول المؤلف المساعد والكيميائي في معهد كاليفورنيا للتكنولوجيا الرابح لجائزة نوبل للكيمياء عام 2005 روبرت غرابس «بطاريات الفلورايد تستطيع أن تمتلك طاقة شحن أكبر، هذا يعني أنها تدوم لوقت أطول _ أكثر بثمان مرات من البطاريات المُستخدمه حالياً _ لكن استعمال الفلورايد يمكن أن يكون معقد بعض الشيئ كونها مادة قابلة للتفاعل والتآكل.»
تعمل البطاريات عبر تحريك عدد من الذرات المشحونة بإتجاه محدد، تُراكم الطاقة ومن ثم تبثها من خلال الشحنات التي تتحرك بين الأقطاب عبر السائل المعروف بالإليكترولايت. ايونات الليثيوم موجبة وهي معروفة باسم الايونات الموجبة، ايونات الفلورايد سالبة وهي معروفة باسم الأنيونات.
المؤلفة الرئيسية لهذة الدراسة، فيكتوريا ديفيس، والتي تدرس الآن في جامعة نورث كارولاينا، تمكنت من إيجاد مذيب جيد ليتم استخدامه مع الفلورايد، هذا الإليكترولايت دُعي ب: bis(2,2,2_trifuoroethyl) Ether، أو BTFE، وتمكّنت بذلك من الحفاظ على أيونات الفلورايد مستقرة، محققةً نموذج ناجح.
يقول المؤلف المساعد سيمون جونز من مكتبة Jet propulsion: «للحصول على بطارية تدوم لوقت أطول تحتاج لنقل كمية أكبر من الشحنات، وتُعتبر عملية نقل كمية مضاعفة من الأيونات الموجبة عملبة صعبة، لكن يُمكنك الحصول على نفس النتيجة من خلال نقل العديد من الأنيونات المشحونة بشكل فردي والتي تنتقل بسهولة مشابهة.»
«تكمن الصعوبة في هذا الأمر بجعل النظام يعمل على توتر كهربائي مناسب. في هذه الدراسة الجديدة نوضّح كيف أن الأنيونات جديرة بكل الاهتمام فيما يخص علم البطاريات كونهُ تبيّن أن الفلورايد يكون فعّالاً تحت فرق توتر كهربائي عالي.»
وقد قام الفريق أيضاً بتوظيف نماذج محاكاة لتعديل الإليكترولايت وتطويره من حيث الأداء والثباتيه.
لازال الأمر في بدايته ولكن من المتوقع أن تكون بطاريات الفلورايد شائعة في المستقبل.
المصدر
The post بطارية جديدة تستطيع شحنها مرة واحدة فقط بالأسبوع appeared first on مجلة وسع صدرك الالكترونية.

اضف رد

لن يتم نشر البريد الإلكتروني .

شارك من هنا