علماء يحطمون الرقم القياسي لشحن بطاريات السيارات الكهربائية

حطم العلماء الرقم القياسي العالمي لشحن بطاريات السيارات الكهربائية، وقد يكونون في طريقهم إلى أنواع جديدة كليًا من بطاريات السيارات الكهربائية.

وقد يسمح هذا الاختراق أخيرًا بإنتاج بطاريات السيارات الكهربائية ذات الحالة الصلبة واستخدامها على نطاق واسع. 

وتُعتبر هذه التقنية تقنية مستقبلية رئيسية – نظرًا لسعتها الأكبر من بطاريات الليثيوم أيون الحالية، وهي أيضًا قابلة للاشتعال – ويمكن استخدامها يومًا ما لتشغيل السيارات الكهربائية وغيرها من التقنيات.

لكن بطاريات السيارات الكهربائية ذات الحالة الصلبة لم تحظَ بعدُ باعتماد وإنتاج واسع النطاق بسبب مجموعة من الصعوبات في تصنيعها واستخدامها.

ويقول الباحثون الآن إن مادة جديدة قد تساعد في حل بعض هذه المشاكل، وقد تكون خطوة نحو إدخال بطاريات السيارات الكهربائية فعليًا.

ما هي المادة الجديدة في بطاريات السيارات الكهربائية؟

صنع الباحثون مادة جديدة من الليثيوم أسرع بنسبة 30% من جميع المواد المعروفة سابقًا، وهذه المادة – المصنوعة من الليثيوم والأنتيمون والسكانديوم – لم تُسجل الرقم القياسي فحسب، بل قد تؤدي إلى تطوير تطبيقات عملية أخرى.

قال جينغوين جيانغ، أحد مؤلفي الورقة البحثية: “نعتقد أن اكتشافنا قد يكون له آثار أوسع نطاقًا على تحسين الموصلية في مجموعة واسعة من المواد الأخرى”، ويقترح الباحثون أن المبادئ نفسها التي أدت إلى تطوير البطاريات الجديدة يمكن تطبيقها أيضًا على إنجازات أخرى.

ومن خلال دمج كميات صغيرة من السكانديوم، اكتشفنا مبدأً جديدًا قد يكون بمثابة نموذج أولي لتركيبات عنصرية أخرى، وفي حين لا تزال هناك حاجة إلى العديد من الاختبارات قبل استخدام هذه المادة في خلايا البطاريات، فإننا متفائلون.

نُشر هذا الإنجاز في ورقة بحثية جديدة بعنوان “الاضطراب الهيكلي المُستحث بالسكانديوم وهندسة الفراغات في Li3Sb – الموصلية الأيونية الفائقة في Li3−3xScxSbv”، في مجلة Advanced Energy Materials.

ما هي بطارية السيارات الكهربائية؟

البطارية التي تُستخدم في السيارات الكهربائية بالكامل EV هي عبارة عن بطارية كبيرة الحجم توجد عادة أسفل السيارة مصممة لتخزين الطاقة الكيميائية ثم تحويلها إلى كهرباء، والتي يتم تحويلها إلى المحرك الكهربائي المزودة به كل سيارة كهربائية من أجل تحريك العجلات.

وأقطاب البطارية في السيارات الكهربائية لا تختلف عن أقطاب أي بطارية أخرى، فهناك القطب السالب الذي يحتوي على الإلكترونات التي تحمل شحنات سالبة، والقطب الموجب الذي يحتوي على نقص في الإلكترونات وهي الشحنات الموجبة.