اكتشف العلماء طريقة لصنع بطاريات الجيل التالي للسيارات الكهربائية التي لا تفقد أي قدرة حتى بعد مئات دورات الشحن.

قال فريق بحث دولي من جامعة نيو ساوث ويلز (UNSW) في أستراليا وجامعة يوكوهاما الوطنية في اليابان إنه يمكن أن يقدم بديلاً قابلاً للتطبيق وأكبر بكثير لتقنيات البطاريات الحالية.

حقق الباحثون في نوع جديد من مادة القطب الموجب ذات “ثبات غير مسبوق”. بطاريات صلبة متينة.

تم الترحيب ببطاريات الحالة الصلبة باعتبارها “تغير قواعد اللعبة”. القيود الفنية لحزم بطاريات الليثيوم أيون يتم استخدامها حاليًا لتشغيل الغالبية العظمى من الأجهزة الإلكترونية الاستهلاكية – من الهواتف الذكية إلى السيارات الكهربائية.

ومع ذلك ، واجهت بطاريات الحالة الصلبة حتى الآن قيودها الخاصة فيما يتعلق بالمتانة. يمكن أن تتسبب الشحنات المتكررة في تلف لا رجعة فيه للواجهة بين الأقطاب الكهربائية والإلكتروليت ، مما يجعلها غير مناسبة للاستخدام التجاري.

من خلال الجمع بين القطب الموجب والإلكتروليت الصلب المناسب والقطب السالب ، تمكنت البطارية الجديدة من الحفاظ على سعة 300 مللي أمبير في الساعة دون تدهور خلال مئات دورات الشحن والتفريغ في الاختبارات المعملية.

“حقيقة أن السعة لا تتلاشى بعد 400 دورة تشير بوضوح إلى الأداء المتفوق لهذه المادة مقارنة بخلايا الحالة الصلبة التقليدية ذات المواد ذات الطبقات” ، قال الأستاذ المساعد في جامعة نيو ساوث ويلز نيراج شارما.

“سيؤدي هذا الابتكار إلى تقليل تكاليف البطارية بشكل كبير. كما سيؤدي تطوير بطاريات الحالة الصلبة العملية عالية الأداء إلى تطوير سيارات كهربائية متقدمة.

وصف أحد كبار مهندسي BMW بطاريات الحالة الصلبة بأنها “الشيء الكبير التالي” في تطوير البطاريات. قال Simon Ehrhardt مؤخرًا أن بطاريات الليثيوم أيون وصلت إلى “الذروة” من حيث الأداء ، وتوقع أن بطاريات الحالة الصلبة ستحل في النهاية محلها كمعيار صناعي.

ورقة تصف التقدم الأخير بعنوان “مادة قطب كهربائي عالية السعة ثابتة الأبعاد تقريبًا‘، تم نشره في مجلة Science منتجات طبيعية يوم الثلاثاء.

يعتقد الباحثون الآن أن تنقية مواد الإلكترود ستجعل من الممكن تصنيع بطاريات الحالة الصلبة تجاريًا للسيارات الكهربائية التي تتوافق مع التقنيات الحالية من حيث التكلفة والأمان والكفاءة وسرعة الشحن.