ابتكار بطاريات تشحن الهاتف في دقائق معدودة بعد إضافة ذرات معدنية

كشف باحثون عن التوصل لطريقة جديدة ستحقق طفرة في أداء البطاريات القابلة لإعادة الشحن، والتي يمكن أن تؤدي إلى تصنيع أجهزة إعادة شحن أكثر سرعة من المتاحة حاليا، بحسب ما نشرته صحيفة «ديلي ميل» البريطانية.
وأوضح الباحثون أنهم قاموا بإضافة ذرات معدنية كبيرة – موجبة الشحن – إلى بنية البطاريات لتحسين مخزونها من الشحن.
ويمكن لهذا البحث أن يؤدي إلى صناعة بطاريات أخف وزنا وأرخص سعرا وأكثر أمنا، بما في ذلك البطاريات المستخدمة في السيارات الكهربائية، فالبطاريات العادية القابلة للشحن تستخدم معدن الليثيوم لأنه خفيف ويمكنه تخزين الكثير من الطاقة.
وتحتوي بطاريات الليثيوم – أيون التقليدية على قطبين، أحدهما مصنوع من الليثيوم والآخر من الكربون، الذي يكون قد تم غمره في سائل أو عجينة تسمى إلكترولايت.
وعند شحن بطارية، فإن الأيونات، أو الذرات المشحونة إيجابا، تتدفق من قطب الليثيوم إلى قطب الكربون. وعندما تبدأ البطارية في تفريغ شحنتها، تتدفق الأيونات إلى الاتجاه الآخر.
ولقد كشفت دراسة جديدة، نشرت في دورية «نيتشر كوميونيكيشنز»، أن استخدام أيونات بوتاسيوم موجبة الشحن داخل البطاريات من شأنه زيادة توصيل الكهرباء، بما يساعد أيونات الليثيوم أن تتحرك بمعدل أسرع، وهو ما يحسن قدرة الشحن في البطارية.
وقال بروفيسور سيف الإسلام، المؤلف المشارك في الدراسة، والأستاذ بقسم الكيمياء بجامعة باث: «من المهم فهم هذه العمليات بالنسبة للتصميم والتطوير المستقبلي لمواد البطارية، وهو ما قد يؤدي إلى سرعة شحن البطاريات، وهذا يفيد كلا من المستهلكين والصناعة على حد سواء».
وأضاف «إن تطوير مواد جديدة يفتح الباب أمام إنتاج بطاريات أخف وزنا وأرخص ثمنا وأكثر أمنا، بما في ذلك بطاريات السيارات الكهربية التي سوف تساعد على خفض انبعاثات الكربون».
هذا وأجرى بروفيسور سيف الإسلام، وبروفيسور رضا شاهبازيان – ياسر، بجامعة إلينوي بشيكاغو، ومعهما باحثون آخرون، عدد من التجارب الهيكلية جنبا إلى جنب والمحاكاة بواسطة الكومبيوتر، في محاولة لفهم لماذا كان لإضافة أيونات البوتاسيوم الموجبة الشحن في هياكل تشبه الأنفاق داخل البطارية أثرا قويا نافعا في تحسين أداء البطارية.