تقنية بطارية الليثيوم الجديدة - لحل مشاكل بطاريات الليثيوم التقليدية مثل الانفجار وكثافة الطاقة المنخفضة
في الآونة الأخيرة ، أعلن فريق من المهندسين من جامعة إلينوي في الولايات المتحدة أنهم طوروا نوعًا جديدًا من بطاريات الليثيوم. هذا النوع من البطاريات لن يشتعل أو ينفجر ، وفي نفس الوقت يمكن أن يحسن بشكل كبير من عمر بطارية المعدات المجهزة بهذه البطارية. ستكون هذه تقنية بطارية أساسية للهواتف الذكية المستقبلية. يمكن القول أن هذا لن يكون اختراقًا كبيرًا في صناعة الهواتف المحمولة فحسب ، بل سيكون أيضًا تقنية مهمة تؤثر على الصناعة الرقمية بأكملها وحتى صناعة السيارات.
إن أهم ما يميز هذه التكنولوجيا الجديدة هو أنها يمكن أن تحل بفعالية مشكلتين رئيسيتين لتحسين أمان بطاريات الهاتف المحمول وتحملها في نفس الوقت. في نفس الحجم ، مقارنة ببطارية الليثيوم الحالية ، لن يتم تقليل مستوى الطاقة بشكل كبير. وفقًا للمهندسين ، تعتمد بطارية الليثيوم هذه على إلكتروليت صلب قائم على البوليمر وتتميز بخصائص الإصلاح الذاتي وقابلية إعادة التدوير.
حاليًا ، تستخدم بطاريات الليثيوم الإلكتروليتات السائلة. في حالة تلف البطارية بشدة أو تسخينها ، ستتفاعل كيميائيًا مع الأقطاب الكهربائية. تسبب في اشتعال النيران في بطارية الليثيوم أو حتى انفجارها. لكن هذا النوع الجديد من بطاريات الليثيوم يستخدم بوليمرًا خاصًا متصالبًا ، لن يتحلل المنحل بالكهرباء الجديد ولكنه يصبح أكثر صلابة عند تسخينه. هذا يعني أن بطارية الليثيوم لن تشتعل أو تنفجر عند تسخينها.
على الرغم من أن هذا النوع من بطاريات الليثيوم لن تشتعل فيه النيران وتنفجر عند تسخينها أو إتلافها من الخارج. لكن بريان جينغ ، طالب الدراسات العليا في علوم وهندسة المواد بجامعة إلينوي ، قال إنه على الرغم من اعتبار البوليمر الصلب أو الإلكتروليتات الخزفية بدائل ، إلا أنها تميل إلى الذوبان عند درجات الحرارة العالية المتولدة داخل البطارية. لا يزال من الضروري استخدام خيوط البوليمر المتشابكة لإنتاج موصلات الليثيوم الشبيهة بالمطاط لحل هذه المشكلة. لها عمر خدمة أطول من إلكتروليت صلب أكثر صلابة ، لكنها لا تستطيع إصلاح نفسها ومن الصعب إعادة تدويرها.
استجابة لهذه المشكلة ، طور فريق من المهندسين في جامعة إلينوي طريقة لصنع روابط متصالبة بحيث يمكن للبوليمرات الصلبة أو الإلكتروليتات الخزفية تبادل التفاعلات وتبادل سلاسل البوليمر فيما بينها. يسمح هذا للبوليمر بالتصلب عند تسخينه ويمكنه أيضًا إصلاح نفسه ، مما يقلل من نمو تشعبات الليثيوم التغصنية. بالإضافة إلى ذلك ، لا يلزم وجود حمض قوي أو درجة حرارة عالية لتحلل البوليمر. يجب فقط أن تكون قابلة للذوبان في الماء في درجة حرارة الغرفة. لذلك ، لن يؤثر هذا النوع الجديد من بطاريات الليثيوم على البيئة وهو صديق للبيئة للغاية.
ومع ذلك ، لم يتم تسويق التكنولوجيا بعد ، لكن فريق المهندسين في جامعة إلينوي قال إنه سيبذل قصارى جهده لإدخال هذه التكنولوجيا إلى الاستخدام التجاري. بحلول ذلك الوقت ، لن تشتعل النيران في الهواتف المحمولة المزودة بهذا النوع الجديد من بطاريات الليثيوم ، وستتمتع بعمر أطول للبطارية.
