ابتكار تقنية جديدة تعزز كفاءة بطاريات السيارات الكهربائية بشكل استثنائي

طوّر باحثون في كوريا الجنوبية مادة مركّبة تجمع بين الكربون والتيتانيوم، تهدف إلى تعزيز أداء بطاريات الليثيوم الكبريت وزيادة عمرها الافتراضي، ويعتبر هذا الابتكار خطوة محورية نحو إنتاج أجهزة إلكترونية تدوم لفترات أطول، بالإضافة إلى طائرات مسيّرة يمكنها الطيران لساعات طويلة، وسيارات كهربائية تستطيع قطع مسافات أكبر دون الحاجة إلى إعادة الشحن.

تصميم نانوى مبتكر لبنية القطب الكهربائى

اعتمد فريق معهد دايجو للعلوم والتكنولوجيا (DGIST) على دمج جسيمات نانوية من أكسيد التيتانيوم (TiO) داخل كربون مسامي مطعّم بالنيتروجين باستخدام عملية اختزال بسيطة بالمغنيسيوم، وقد أسفر ذلك عن هيكل متطور يعزز بشكل كبير من الأداء الوظيفي للبطاريات.

رفع كثافة الطاقة مع تقليل الوزن

يساعد التصميم السداسي للبنية الكربونية على رفع كثافة الطاقة دون زيادة الوزن، مما يؤدي إلى جعل بطاريات الليثيوم الكبريت أخف وأكثر كفاءة مقارنة ببطاريات الليثيوم أيون التقليدية، كما تسهم الجزيئات النانوية من TiO في استقرار المادة الفعالة داخل القطب مما يزيد من عمر البطارية ويقلل من فقدانها السريع للطاقة.

تطبيقات ثورية محتملة

من المتوقع أن تساهم هذه المادة الجديدة في تحسين العديد من الصناعات، وأبرزها السيارات الكهربائية، حيث يمكن للسيارات الكهربائية قطع مسافات أطول بفضل زيادة كثافة الطاقة، بالإضافة إلى الطائرات المسيّرة التي يُمكن أن تصل مدة تشغيلها إلى 8 ساعات مستقبلاً، كما تتيح البطاريات الأخف والأعلى طاقة توفير فترات تشغيل طويلة في الأجهزة الإلكترونية المحمولة، والأهم من ذلك، فإن الكبريت يعد مادة متوافرة ورخيصة مما يجعل بطاريات الليثيوم-الكبريت خيارًا اقتصاديًا ممتازًا.

خطوة نحو بطاريات المستقبل

يمهّد هذا المركّب الجديد الطريق نحو بطاريات أكثر استقرارًا وأطول عمرًا، مما يعجّل من تطبيق بطاريات الليثيوم الكبريت على نطاق واسع في المنتجات الاستهلاكية والصناعية، ومع الاستمرار في التطوير، قد يصبح هذا النوع من البطاريات هو المعيار الأساسي في عالم تخزين الطاقة مستقبلًا.