بطاريات الحالة الصلبة ذات زمن شحن وموثوقية لا مثيل لها هي أحدث ابتكارات جامعة هارفارد

السباق لتسويق بطاريات الحالة الصلبة مستمر، وتهدف شركة تويوتا إلى القيام بذلك بحلول عام 2027، لكن شركات صناعة السيارات ليست الوحيدة التي تغامر بدخول هذا السوق، حيث تصدر جامعة هارفارد بيانًا أعلنت فيه عن تطوير بطارية جديدة ذات حالة صلبة يمكن إعادة شحنها خلال 10 دقائق وتتفوق على جميع البطاريات الأخرى فيما يتعلق بطول العمر.

تفاصيل بطاريات الحالة الصلبة الثورية من ابتكار جامعة هارفارد

وفقًا للبحث المنشور في Nature Materials، يقول شين لي، الأستاذ المشارك لعلوم المواد في كلية جون إيه بولسون للهندسة والعلوم التطبيقية بجامعة هارفارد (SEAS)، إن أنود معدن الليثيوم في بطاريات الحالة الصلبة يوفر عشرة أضعاف قدرة البطاريات التجارية، وشهدت بطاريات الحالة الصلبة الكثير من التطوير والتسارع السريع للتكنولوجيا في السنوات القليلة الماضية، ولكن واحدة من أكبر المشاكل التي تصيب نوع البطارية هي مشكلة التشعبات.

ويمكن أن تتراكم التشعبات على سطح الليثيوم مثل الجذور أثناء الشحن (تنتقل أيونات الليثيوم من الكاثود إلى الأنود) وتخترق الحاجز الذي يفصل بين الأنود والكاثود، وسيؤدي هذا في النهاية إلى فشل البطارية مثل قصرها أو اشتعال النيران، ووجد الباحثون طرقًا للتحكم في التشعبات وتقييدها، لكن الباحثين في جامعة هارفارد تمكنوا الآن من إيقافها تمامًا.

ولقد فعلوا ذلك عن طريق نشر جزيئات السيليكون بحجم ميكرون حيث تلتصق الأيونات أثناء الشحن، مما يمنعها من الاختراق بشكل أكبر، كما أنه يوفر سطحًا أكثر توازنًا، مما يعني أن الطلاء والتجريد (عملية انتقال أيونات الليثيوم من الكاثود إلى الأنود أثناء الشحن) يمكن أن يحدث بشكل أسرع، مما يؤدي إلى أوقات إعادة شحن مدتها 10 دقائق، وهذا أسرع بنحو ست دقائق من سيارة لوسيد أير، الرائدة في فئة السيارات الكهربائية المنتجة من حيث سرعة الشحن.

ولكن سرعة إعادة الشحن ليست المجال الوحيد الذي أثبتت فيه بطارية هارفارد تفوقها على تكنولوجيا البطاريات الحالية، واحتفظت بطارية هارفارد، التي تم تصنيعها في نسخة خلية كيسية بحجم طابع البريد، بنسبة 80% من سعتها بعد 6000 دورة، أي أكثر من أي خلية أخرى من هذا النوع الموجودة في السوق، ويعد هذا خبرًا كبيرًا، حيث أن بطاريات الحالة الصلبة هي القفزة الرئيسية التالية للأمام بالنسبة للسيارات الكهربائية، ويرجع ذلك إلى حد كبير إلى المدى الكهربائي الكبير وكثافة الطاقة والاستقرار مقارنة بتكنولوجيا البطاريات السائلة.

وفي الختام، قام مكتب تطوير التكنولوجيا بجامعة هارفارد بترخيص التقنية لشركة Adden Energy، وهي شركة بطاريات أسسها فريق من العلماء في الجامعة، ومن هنا، لا يسعنا إلا أن نأمل أن يتم تطوير التكنولوجيا إلى الحد الذي يمكن استخدامه في السوق الشامل، وكلما تم طرح بطاريات الحالة الصلبة في الأسواق مبكرًا، كانت السيارات الكهربائية أفضل.

شاهد أيضاً:

تبديل بطاريات السيارات الكهربائية في 5 دقائق ، هل يحدث انقلابا في الصناعة

إتقافية تعاون بين سيربا سوليوشنز وتويوتا لتوسيع شبكة إعادة تدوير بطاريات السيارات الكهربائية