بطاريات ليثيوم أيون طويلة الأمد وخالية من الكوبالت

في اكتشاف يمكن أن يقلل أو حتى يلغي استخدام الكوبالت في البطاريات التي تشغل السيارات الكهربائية، وغيرها من المنتجات، طور العلماء في جامعة كاليفورنيا، إيرفين بديلًا طويل الأمد مصنوعًا من النيكل.

قال هولين شين، أستاذ الفيزياء وعلم الفلك UCI الذي ابتكر فريقه هذه الطريقة “ليس لدى النيكل مشكلات تتعلق بعمالة الأطفال “، حتى الآن، لم يكن النيكل بديلاً عمليًا لأن كميات كبيرة منه كانت مطلوبة لصنع بطاريات الليثيوم ، على حد قوله. وتستمر تكلفة المعدن في الارتفاع.

لكي تصبح بديلاً مجديًا اقتصاديًا للكوبالت، تحتاج البطاريات القائمة على النيكل إلى استخدام أقل قدر ممكن من النيكل.

أول مجموعة تبدأ السير في اتجاه منخفض النيكل

قال شين ، الذي نشر فريقه النتائج التي توصل إليها في مجلة Nature Energy : “نحن أول مجموعة تبدأ السير في اتجاه منخفض النيكل” ، “في دراسة سابقة أجرتها مجموعتي، توصلنا إلى حل جديد لإزالة الكوبالت تمامًا، لكن هذه الصيغة لا تزال تعتمد على الكثير من النيكل”.

لحل هذه المشكلة، أمضى فريق شين ثلاث سنوات في ابتكار عملية تسمى “المنشطات المركزة المعقدة”، والتي مكنت العلماء من تغيير الصيغة الكيميائية الرئيسية في بطاريات أيونات الليثيوم بنفس سهولة تعديل التوابل في الوصفة.

أوضح شين أن عملية تعاطي المنشطات تلغي الحاجة إلى الكوبالت في المكونات التجارية الضرورية لعمل بطاريات الليثيوم أيون وتستبدلها بالنيكل.

بديلاً أكثر جاذبية للبطاريات

قال شين: “تزيد المنشطات أيضًا من كفاءة النيكل”، مما يعني أن بطاريات السيارات الكهربائية تتطلب الآن كمية أقل من النيكل للعمل – وهو أمر سيساعد في جعل المعدن بديلاً أكثر جاذبية للبطاريات القائمة على الكوبالت.

قال شين، إنه يعتقد أن كيمياء النيكل الجديدة ستبدأ بسرعة في تحويل صناعة بطاريات أيونات الليثيوم، وقال إن شركات السيارات الكهربائية تخطط بالفعل لأخذ نتائج فريقه المنشورة وتكرارها.

قال شين : “صانعو السيارات الكهربائية متحمسون للغاية بشأن البطاريات منخفضة النيكل، وتريد الكثير من شركات السيارات الكهربائية التحقق من صحة هذه التقنية”، “يريدون إجراء اختبارات السلامة.”