بديل جديد لبطاريات الليثيوم ، مصنوعة من الملح

بديل جديد لبطاريات الليثيوم ، مصنوعة من الملح

تعد بطاريات الصوديوم المعدنية واحدة من أنظمة تخزين الطاقة منخفضة التكلفة وعالية السعة التي تظهر حاليًا كبديل واعد للليثيوم. ومع ذلك ، فإن أحد العوائق الرئيسية التي تحول دون تطور هذه العينات هو النمو غير المنضبط للتشعبات ، التي تخترق فاصل البطارية وتتسبب في حدوث ماس كهربائي.

استخدم فريق بحثي بقيادة علماء من جامعة بريستول بالمملكة المتحدة ، مواد نانوية مصنوعة من الأعشاب البحرية للتغلب على الصعوبات المذكورة أعلاه. وبهذه الطريقة ، تمكنوا من إنشاء فاصل بطارية قوي ، مما يسهل تصنيع أجهزة تخزين طاقة أكثر مراعاة للبيئة وأكثر كفاءة.
– الأعشاب البحرية لصنع المزيد من البطاريات البيئية

في التقرير الذي يقدم تفاصيل عن هذا البحث ، المنشور في Advanced Materials ، تم وصف كيف أن الألياف التي تحتوي على هذه المواد النانوية المشتقة من الطحالب البحرية ليست قادرة فقط على منع بلورات أقطاب الصوديوم من اختراق الفاصل ، ولكن يمكنها أيضًا تحسين أداء البطاريات المصنعة.

“الغرض من الفاصل هو فصل الأجزاء الوظيفية للبطارية (الأطراف الموجبة والسالبة) والسماح بنقل الشحن مجانًا. لقد أظهرنا أن المواد القائمة على الأعشاب البحرية يمكن أن تجعل الفاصل قويًا للغاية ويمنع ثقبه بواسطة الهياكل المعدنية المصنوعة من الصوديوم. كما أنه يتيح سعة تخزين أكبر وكفاءة أكبر ، مما يزيد من عمر البطاريات ، وهو أمر أساسي لتشغيل الأجهزة مثل الهواتف المحمولة لفترة أطول “.

نشأ هذا المشروع من قاعدة عمل سابق تم تطويره أيضًا في جامعة بريستول. في هذه المرحلة الجديدة ، تم تنفيذ العمل بالتعاون مع إمبريال كوليدج وجامعة كوليدج لندن. تمكن الفريق معًا من تصنيع فاصل مواد السليلوز النانوية المطلوب من الأعشاب البحرية البنية.

كان الدكتور أماكا أونيانتا ، وهو أيضًا من معهد بريستول للمركبات ، هو من ابتكر مواد السليلوز النانوية. “لقد سعدت برؤية أن هذه المواد النانوية يمكنها تقوية مواد الفصل وتحسين قدرتنا على التحرك نحو البطاريات القائمة على الصوديوم. هذا يعني أننا لن نضطر إلى الاعتماد على المواد النادرة مثل الليثيوم ، والذي غالبًا ما يتم تعدينه بطريقة غير أخلاقية ويستخدم الكثير من الموارد الطبيعية ، مثل المياه ، لاستخراجه “.

التحدي التالي للفريق بعد هذا المشروع هو زيادة إنتاج هذه المواد ، من أجل الوصول إلى أحجام تنافسية تجارياً في المستقبل مقارنةً بالتكنولوجيا الحالية القائمة على الليثيوم. قال البروفيسور ستيف إيشهورن ، الذي قاد البحث في معهد بريستول كومبوزيتس: “يُظهر هذا العمل حقًا أن الأشكال الأكثر اخضرارًا لتخزين الطاقة ممكنة ، دون أن تكون مدمرة للبيئة في إنتاجها”.

اقرأ ايضاً:لماذا عندما نقوم بإعادة تشغيل الكمبيوتر تحل الكثير من المشاكل ؟