تقنية جديدة قد تقلب سوق السيارات الكهربائية.. إطالة عمر البطاريات لأكثر من 1000 دورة شحن

في خطوة قد تُحدث تحولًا في سوق السيارات الكهربائية والإلكترونيات، توصل باحثون إلى تقنية جديدة تطيل عمر بطاريات الليثيوم أيون إلى أكثر من 1000 دورة شحن، مع تحسين مستوى الأمان والأداء.

التحدي الرئيسي

تُعد محدودية عمر البطاريات ومدى عملها من أبرز العقبات أمام انتشار السيارات الكهربائية، إذ يخشى المستخدمون من نفاد الشحن سريعًا أو الحاجة إلى فترات انتظار طويلة لإعادة الشحن.

مادة واعدة.. لكنها تعاني

ركزت الأبحاث على مادة تُعرف باسم أكسيد الليثيوم والنيكل والمنغنيز والكوبالت (NMC811)، وهي مادة منخفضة التكلفة وعالية السعة تُستخدم في أقطاب البطاريات.

لكن هذه المادة تعاني من تدهور الأداء مع تكرار الشحن والتفريغ، نتيجة انبعاث الأكسجين، ما يؤدي إلى تفاعلات ضارة داخل البطارية قد تسبب مخاطر مثل ارتفاع الحرارة أو الاشتعال.

الحل: طلاء نانوي ذكي

طور الباحثون طبقة نانوية رقيقة للغاية من كبريتيد الزركونيوم، بسمك لا يتجاوز بضعة نانومترات، تُضاف إلى القطب الكهربائي باستخدام تقنية الترسيب الذري.

تعمل هذه الطبقة على التقاط الأكسجين المنبعث وتحويل نفسها من كبريتيد إلى كبريتات، ما يمنع التفاعلات الضارة ويحمي مكونات البطارية الداخلية.

نتائج استثنائية

أظهرت الاختبارات تحسنًا كبيرًا في الأداء:

• زيادة عمر البطارية من نحو 200 دورة إلى أكثر من 1000 دورة
• الحفاظ على 60% من السعة بعد 1300 دورة شحن
• تقليل التشققات الدقيقة وتحسين استقرار البنية الداخلية

فوائد متعددة

لا يقتصر تأثير التقنية على إطالة العمر، بل يشمل أيضًا تعزيز السلامة وتقليل مخاطر الاشتعال، إلى جانب تحسين كفاءة البطاريات المستخدمة في الهواتف والحواسيب والسيارات الكهربائية.

نحو تطبيقات تجارية

لا تزال الأبحاث مستمرة لتطوير هذه التقنية وتطبيقها على نطاق واسع، مع اهتمام متزايد من شركات التكنولوجيا الكبرى لاختبارها في أنظمة بطاريات مختلفة.

ويرى الباحثون، أن هذا الابتكار يفتح الباب أمام جيل جديد من بطاريات أكثر أمانًا وكفاءة، ما يدعم التحول العالمي نحو الطاقة النظيفة.