تطوير بطارية للسيارات الكهربائية تعمل لمدة 6 سنوات بنفس الكفاءة
تمكن فريق بحثي كندي من تحليل مادة جديدة للبطاريات، التي توفر قدرة على الشحن والتفريغ لمدة تتجاوز 6 سنوات، قبل أن تصل إلى سعة 80%، ما يعادل قطع مسافة تصل إلى 8 ملايين كيلومتر!
البطاريات الجديدة تحدث ثورة في صناعة السيارات الكهربائية، مقارنة بالبطاريات التقليدية التي لا تتجاوز 2400 دورة شحن، قبل أن تنخفض سعتها، وفقًا لموقع "hackaday".
قام بالدراسة فريق من "جامعة دالهاوسي"، باستخدام تقنيات من مختبر المصدر الضوئي الكندي "CLS" بـ"جامعة ساسكاتشوان"، وقد جاءت الباحث كجزء من رسالة الدكتوراه للباحث "توفي بوند"، الذي أجرى الدراسة بإشراف البروفيسور "جيف داين"، بهدف فهم كيفية حدوث التلف داخل البطارية وكيفية منعه.
تشقق الإلكترودات في البطاريات التقليدية
حسب الباحث، عند استخدام ضوء "السنكروترون الساطع لفحص البطاريات، لاحظ العلماء وجود تشققات ميكروسكوبية كبيرة في "الإلكترودات" الخاصة بالبطارية التقليدية، وهذه التشققات ناتجة عن تمدد وتقلص المادة بسبب الشحن والتفريغ المتكرر، ما يؤدي في النهاية إلى انهيار "الإلكترود" بشكل كامل.
اقرأ أيضًا: توقعات بتراجع كبير في أسعار السيارات الكهربائية.. فما السبب؟
وعلى النقيض من ذلك، لم تظهر البطارية ذات "الإلكترود" أحادي البلورة أي علامات للتلف، والصور الداخلية للبطارية بعد آلاف الدورات أظهرت أنها ما زالت في حالة قريبة من الجديدة.
وهذا الأداء الممتاز يعود لطبيعة "الإلكترود" أحادي البلورة، الذي يتميز بتركيب أكثر تماسكًا ومقاومة للتشقق مقارنة بالإلكترودات التقليدية، وأضاف "بوند": "تؤكد هذه النتائج أن هذه البطاريات الجديدة خيار موثوق للشركات التي تخطط لمستقبل طويل الأمد".
تقنية التصوير بالسنكروترون
الدراسة تعد أول بحث يفحص بطارية جرى اختبارها لأكثر من 20 ألف دورة شحن دون تفكيكها، بفضل تقنية التصوير بالسنكروترون التي تكشف التفاصيل الداخلية دون إتلاف البطارية.
ويعتقد الباحثون أن هذه النتائج تشير إلى اقتراب إنتاج بطاريات تدوم أطول من المكونات الأخرى للمركبات الكهربائية، وإطالة عمر البطاريات يعزز من كفاءة استخدام المركبات الكهربائية في تقليل البصمة الكربونية، كما يمكن استغلال البطاريات القديمة في تخزين الطاقة المتجددة على نطاق الشبكات الكهربائية.
وتنتج هذه البطاريات حاليًا بشكل تجاري، ومن المتوقع أن يزيد الاعتماد عليها خلال السنوات القليلة المقبلة، بفضل موثوقيتها العالية.
