اكتشاف جديد في صناعة البطاريات يرجح كفة مبيعات السيارات الكهربائية

أظهر الاكتشاف الجديد في تصميم البطاريات، إمكانية تطوير بطاريات أيون الزنك بدلاً من بطاريات الليثيوم أيون لاستخدامها في كل شيء بدءًا من الهواتف الذكية إلى السيارات الكهربائية، مما يجعلها أكثر أمانًا وأرخص تكلفة وأكثر استدامة من الناحية البيئية.

وأفادت صحيفة "independent" البريطانية في تقرير مطول لها أن باحثين من جامعة تيانجين في الصين اكتشفوا طريقة لتحسين أداء وتكلفة بطاريات أيون الزنك المائية، والتي كانت حتى الآن عرضة للتدهور السريع في الأداء.

ويعني الأداء العالي لبطاريات الليثيوم أيون وقابليتها لإعادة الاستخدام أنها مصدر الطاقة القياسي لمعظم الأجهزة الإلكترونية القابلة لإعادة الشحن، ولكن المشكلات المتعلقة بالتكلفة والسلامة والاستدامة دفعت العلماء إلى البحث عن اختراقات مع المواد البديلة.

والبطاريات التي تستخدم لمرة واحدة والتي توجد عادة في الأجهزة الإلكترونية ذات الطاقة الأقل كثافة مثل أجهزة التحكم عن بعد الخاصة بالتلفزيون ولعب الأطفال مصنوعة من الزنك، والتي توفر أداءً قويًا ولكن قابلية إعادة الشحن ضعيفة بسبب تآكل القطب الكهربائي.

وأدرك باحثو جامعة تيانجين، بقيادة Quan-Hong Yang، أنه يمكنهم استخدام نوع جديد من الإلكتروليت المصنوع من الزنك المائي، حيث تكون كمية صغيرة من الماء قادرة على معالجة المشكلات الفنية المرتبطة عادةً ببطاريات أيون الزنك المائية.

وأظهرت البطارية أداءً ممتازًا في نطاق درجة حرارة تتراوح من -30 درجة مئوية إلى 40 درجة مئوية، مما يجعلها مناسبة لمعظم الأجهزة الإلكترونية اليومية، مع كونها أيضًا أكثر تنافسية من حيث التكلفة من نظيراتها من الليثيوم أيون.

كما أنها تتمتع بميزة كونها غير قابلة للاشتعال، لأنها لا تستخدم نفس الإلكتروليتات العضوية السامة والقابلة للاشتعال التي تحتوي عليها بطاريات Li-ion.

وأدت مخاطر السلامة المرتبطة بهذه المواد إلى اندلاع حرائق في السيارات الكهربائية والهواتف الذكية.

وتم الإبلاغ عن العديد من حوادث حرائق الهواتف الذكية المتعلقة بالبطاريات، إما من خلال التلف أو الشحن الخاطئ، في السنوات الأخيرة، بينما اشتعلت النيران في المركبات التي تصنعها Tesla والشركات المصنعة الأخرى في الماضي في حالة تلف حزم البطاريات الخاصة بهم في الحوادث.

ولاحظ الباحثون أنه لا يزال هناك الكثير لاستكشافه، لكن النتائج التي توصلنا إليها تفتح الطريق أمام إلكتروليتات عضوية منخفضة التكلفة وغير قابلة للاشتعال لبطاريات الزنك العملية ذات الاستدامة المحسنة.