على الرغم من أن بطاريات الليثيوم والكبريت شكلت قفزة في التقنيات الحديثة من خلال إطالة أمد استخدامها في الهواتف النقالة والسيارات الكهربائية وغيرها، إلا أنها تبقى ذات أمد قصير وتتحلل بمرور الوقت.

لكن قد يتغير هذا الواقع بعد أن نجح فريق من الباحثين في كلية كوكريل للهندسة في جامعة تكساس الأمريكية، بتطوير طريقة لتحقيق الاستقرار في أحد أكثر أجزاء بطاريات الليثيوم والكبريت صعوبة، ما يرفع احتمال جعلها ذات جدوى تجارية.

وأظهرت نتائج دراسة الفريق، التي نشرتها مجلة جوول في 28 أبريل/نيسان 2020، أن إضافة طبقة اصطناعية تحتوي على التيلوريوم فوق معدن الليثيوم بالتحديد، قد يطيل عمرها أربعة أضعاف.

ونقل موقع تك إكسبلور الأميركي، عن أروموجام مانثيرام، أستاذ الهندسة الميكانيكية ومدير معهد تكساس للمواد أن «الكبريت وفير وحميد بيئيًا وله سلسلة توريد نشطة في الولايات المتحدة، لكن استخدامه في البطارية يطرح تحديات هندسية، لكننا تمكنا من التغلب على ذلك لإطالة دورة عمر تلك البطاريات.»

والليثيوم عنصر شديد التفاعل يفكك المواد الأخرى حوله. وتتسبب كل دورة لبطارية الليثيوم والكبريت خلال عملية الشحن والتفريغ، في تكوين رواسب تشبه الطحالب على قطب الليثيوم المعدني؛ القطب السالب للبطارية، ما يتسبب في تدهور أداء البطارية.

وهنا يأتي دور الطبقة الاصطناعية التي تحمي الليثيوم من التحلل، وتقلل تشكل الرواسب الطحلبية التي تمنع الليثيوم من التكون أثناء الشحن؛ وقال آمروث بهارجاف، الباحث المشارك في تأليف الدراسة، إن «الطبقة التي تشكلت على سطح الليثيوم تسمح بالعمل دون تفكيك الشوارد، وهذا يطيل عمر البطارية. وطريقتنا قابلة للتطبيق على بطاريات الليثيوم والصوديوم الأخرى.»

Leave a Reply