باحثون يطورون بطارية ليثيوم قابلة لإعادة الشحن

تجعل بطاريات الليثيوم الحياة أكثر راحة، ولكن عمرها الافتراضي ضعيف للغاية، مما يضطر الناس إلى شراء أجهزة جديدة عندما تتدهور البطاريات. في النهاية، لماذا تدفع ثمن بطارية جديدة لجهاز قديم بينما يمكنك الترقية إلى شيء جديد مقابل مبلغ أكبر قليلاً؟ ولحل هذه المشكلة، يعمل الباحثون على تطوير بطاريات ليثيوم قابلة لإعادة الشحن وصديقة للبيئة.

• "تشريح" بطاريات الليثيوم لمعرفة سبب الانفجارات التي تسببها الشواحن الاحتياطية؟

كان الهدف الأصلي هو إنشاء بطاريات أكثر متانة

ولم يكن هدف الباحثين هو تعلم كيفية إعادة شحن بطاريات الليثيوم. لقد كان هذا مجرد نتيجة ثانوية سعيدة للبحث الأصلي - إنشاء بطاريات تدوم لفترة أطول. وبطبيعة الحال، فإن الجميع يفضلون وجود بطارية يمكنها أن تدوم لفترة أطول من عمر جهازهم. ولكن، القدرة على إعادة شحن البطارية واستخدامها لفترة أطول هو أمر أفضل. قبل بضع سنوات، قام الباحثون بتطوير كوبوليمر يساعد على إطالة عمر البطاريات.

يبدأ كل شيء بدراسة كيفية وأسباب فشل بطاريات الليثيوم بمرور الوقت. مع تجزئة الأقطاب الكهربائية على مدار دورات إعادة الشحن العديدة، يتم عزل الليثيوم الموجود في البطارية، مما يقلل من سعة البطارية. بمرور الوقت، تتعطل المكونات إلى الحد الذي تصبح فيه غير صالحة للاستخدام في البطارية الحالية.

وهنا يأتي دور إعادة تدوير البطاريات. إذ يمكن إعادة استخدام العديد من المكونات في بطاريات جديدة، مما يقلل التكاليف الإجمالية.

بدأ الباحثون في البحث عن مواد يمكنها تخزين المزيد من الليثيوم، ولكن عمليات التصنيع الحالية تتطلب وجود الليثيوم في المادة قبل تصنيع البطارية.

الهدف هو إيجاد طرق لاستخدام مواد الأقطاب الكهربائية المختلفة التي يمكن تحميلها بالليثيوم بعد عملية تصنيع البطارية. لا تستطيع هذه الأقطاب الكهربائية تخزين الليثيوم بشكل صحيح قبل الإنتاج، ولكن بعده فقط.

كيمياء الليثيوم المثالية

وأخيرًا، اكتشف الباحثون المادة الكيميائية المثالية التي تلبي جميع المعايير اللازمة للبطارية المستقرة – LiSO2CF3. لقد قاموا بإنتاج بطارية لا تحتوي على الليثيوم ثم قاموا بملئها بمحلول LiSO2CF3. بعد إزالة غاز العادم، يمكن إغلاقها واستخدامها بشكل طبيعي.

الخطوة المنطقية التالية: دعونا نرى ما يحدث عندما تستخدم كيمياء البطارية الموجودة. لقد استخدموا بطاريات فوسفات الليثيوم والحديد التي تم تخفيض سعتها بنسبة 15%. وكانت النتائج مذهلة: حيث عادت بطارية الليثيوم القابلة لإعادة الشحن بنسبة 99%.

وقد أثبتت الاختبارات الإضافية أن البطارية حافظت على 96% من سعتها بعد أكثر من 12 ألف دورة شحن، على الرغم من أن الباحثين اضطروا إلى إعادة شحن البطارية بشكل دوري.

من الواضح أن هذا مجرد بحث مبكر في مجال بطاريات الليثيوم القابلة لإعادة الشحن. ويركز هذا البحث بشكل رئيسي على البطاريات الثابتة الأكبر حجماً. ومع ذلك، فإن هذا من شأنه أن يغير مستقبل تصنيع بطاريات الليثيوم، إلى جانب تسهيل إطالة عمر البطارية بشكل كبير.

ما الذي يمكن أن يساعد فيه هذا أيضًا إلى جانب البطاريات الصناعية الأكبر حجمًا؟ بدلاً من شراء بطارية جديدة لسيارتك الكهربائية، يمكنك ببساطة إعادة شحنها، مما يوفر عليك مئات أو حتى آلاف الدولارات.

بالإضافة إلى ذلك، فإن العديد من الأجهزة التي تعتمد على بطاريات الليثيوم يمكن أن تدوم لفترة أطول بكثير، وخاصة في الأجهزة التي لا يمكن إزالة البطارية واستبدالها.

ولكن كل ذلك في المستقبل. الآن، كل ما عليك فعله هو استخدام بعض نصائح التحسين للحفاظ على عمر جهازك لفترة أطول. جرب هذه الطرق لجعل بطارية هاتفك الآيفون تدوم لسنوات . لمستخدمي أندرويد، تعرف على السبب وراء الحفاظ على صحة البطارية من خلال شحنها إلى 80% فقط. يمكنك أيضًا تحسين بطارية الكمبيوتر المحمول الذي يعمل بنظام Windows.