طوّر علماء مادة جديدة قد تحدث تحولا جذريا في عالم البطاريات، إذ يمكنها الاستغناء نهائيا عن السوائل القابلة للاشتعال المستخدمة حاليا في بطاريات الليثيوم-أيون، دون التضحية بسرعة الشحن أو الكفاءة.

بطاريات الليثيوم البحث، الذي قاده الدكتور غوبنغ هان في جامعة ليفربول، ركز على تطوير إلكتروليت صلب يسمح لأيونات الليثيوم بالحركة بسرعة مماثلة تقريبا لتلك الموجودة في الإلكتروليتات السائلة، وذلك عند درجة حرارة قريبة من حرارة الغرفة (نحو 30 درجة مئوية).

تعتمد البطاريات الحالية على سوائل قابلة للاشتعال، ما يجعلها عرضة لحرائق خطيرة في حال التلف أو ارتفاع الحرارة. أما الإلكتروليت الصلب الجديد فيلغي هذا الخطر، لأنه لا يحتوي على مواد سائلة يمكن أن تؤدي إلى ما يُعرف بـ"الهروب الحراري".

وتكمن أهمية الاكتشاف في أن معظم المواد الصلبة السابقة كانت تُبطئ حركة الليثيوم، ما ينعكس سلبا على سرعة الشحن والأداء. لكن الفريق العلمي ابتكر بنية بلورية مختلفة، تمزج بين عنصرين سالبين هما الكبريت واليود، ما خلق مسارات متعددة تسمح لليثيوم بالقفز بسهولة داخل المادة، وكأنه يتحرك في سائل.

وأظهرت الاختبارات أن المادة الجديدة توصل أيونات الليثيوم بكفاءة عالية، وتمنع في الوقت نفسه مرور الإلكترونات، وهو عامل أساسي لتعزيز الأمان داخل البطارية. كما نجحت المادة في العمل داخل خلية بطارية صلبة كاملة، بين قطب من الليثيوم وقطب من أكسيد ليثيوم-كوبالت.

الدراسة، المنشورة في مجلة Science، تفتح الباب أمام جيل جديد من البطاريات الأكثر أمانا والأطول عمرا، وقد تكون خطوة حاسمة نحو سيارات كهربائية وتخزين طاقة أكثر موثوقية في المستقبل.

هذا المحتوى مقدم من قناة المشهد