علماء يبتكرون بطارية مقاومة لدرجات الحرارة المرتفعة

ابتكر علماء الجامعة الوطنية للبحوث (معهد موسكو للفيزياء والتكنولوجيا) بطارية جديدة مقاومة لدرجات الحرارة المرتفعة وأكثر قوة بشكل ملحوظ من نظيراتها المستخدمة.

ووفقا للخبراء، تتميز البطارية الجديدة بأنها مقاومة للحريق وذات طاقة نوعية أعلى. واستبدل فيها الالكتروليت السائل القابل للاحتراق عند ارتفاع درجة حرارته، بالكتروليت شبه صلب وبنية أقطاب كهربائية مختلفة.

ويشير الباحثون، إلى أن الإلكتروليت الصلب يعتمد على غشاء بوليمر-سيراميكي. يفصل هذا الغشاء فعليا بين الكاثود والأنود، مانعا حدوث دوائر قصر، ولكنه يسمح لأيونات الليثيوم بالمرور. وبدلا من الكاثودات التقليدية المصنوعة من بلورات صغيرة متداخلة، استخدمت بلورات كبيرة من أكسيد معقد غني بالنيكل، ما يؤدي إلى مسارات انتشار أيوني أقصر وأكثر انتظاما، ما يسمح بشحن وتفريغ البطارية بشكل أسرع وإطالة عمرها الافتراضي.

ويقول فيكتور فيزغالوف، مدير مختبر الأنظمة الكهروكيميائية لما بعد أيونات الليثيوم: "نجمع بين ثلاثة حلول تقنية. تركيبة إلكتروليت فريدة مع إضافة ملدن سائل تضمن موصلية أيونية عالية وأمانا. ويسمح الكاثود أحادي البلورة التشغيل بتيارات أعلى ويطيل عمر البطارية بشكل ملحوظ. ويساعد طلاء الأنود بجزيئات نانوية من الكربون والفضة من ترسيب الليثيوم بشكل منتظم واستخدام تصميم من دون أنود دون الحاجة إلى رقائق ليثيوم سميكة. وهذا يزيد من كثافة الطاقة ويقلل التكلفة.

وأظهرت الاختبارات أن البطارية الجديدة تتفوق بشكل ملحوظ على أفضل النماذج الإنتاجية من حيث تخزين الطاقة، كما أن استبدال الإلكتروليت السائل بآخر شبه صلب يمنع عمليا خطر نشوب حريق. أي أن هذه البطاريات ضرورية لسلامة المركبات الكهربائية، والطائرات المسيرة، والروبوتات، وحتى محطات الطاقة الشمسية المنزلية.

المصدر: science.mail.ru