روسيا تبدأ ثورة في مجال البطاريات

صورة تعبيرية / Press service of the Russian Science Foundation

عشتارتيفي كوم- روسيا اليوم/

ابتكر علماء جامعة بطرسبورغ تقنية جديدة لإنتاج بطاريات خفيفة الوزن، لا تقل في خصائصها التقنية عن بطاريات الليثيوم أيون المستخدمة في الهواتف الذكية.

وتشير Journal of Materials Chemistry A إلى أن بطاريات الليثيوم أيون، المستخدمة على نطاق واسع في الأجهزة اللوحية والهواتف الذكية، وغيرها من الأجهزة الإلكترونية، تتميز بخصائص أداء محدودة، وتحتاج إلى وقت طويل لشحنها من شبكات الكهرباء المنزلية، كما أنها قابلة للانفجار. بالإضافة إلى ذلك، ووفقا لتوقعات الخبراء، سيواجه العالم أزمة في استخراج وتعدين الليثيوم بحلول عام 2050. لذلك يبحث العلماء في جميع أنحاء العالم عن بطاريات بديلة يمكن تصنيعها دون استخدام مواد كيميائية نادرة أو سامة.

ووفقا لمؤسسة العلوم الروسية أحد مجالات العمل العلمي هو إنتاج بطاريات عضوية تعتمد على جزيئات قادرة على تخزين الكهرباء بشكل عكسي عن طريق استقبال أو إطلاق الإلكترونات.

وقد ابتكر علماء من جامعة بطرسبورغ تقنية لإنتاج مادة تستخدم في تصنيع البطاريات من بوليمر موصل للتيار الكهربائي والهيدروكينون، يضمن تخزين الإلكترونات.

ووفقا لمصدر في الجامعة، تجري في البوليمر المنتج عمليات تراكم وتفريغ الشحنة المرتبطة بشظايا الهيدروكينون بكفاءة تصل إلى 99 بالمئة. أي أن معظم الشحنة المستهلكة في شحن (أكسدة) المادة تعاد أثناء تفريغها (الاختزال الكيميائي).

ويشير بيان مؤسسة العلوم الروسية، إلى أن جزيئين من أصل ثلاثة جزيئات في البوليمر المنتج هي "مراكمات" للشحنة، ما يضمن سعة عالية للبطارية- 85- 112 مللي أمبير\ساعة لكل غرام من المادة، وهي سعة تضاهي مراكمات الشحن في الهواتف الذكية.

ووفقا للبروفيسور أوليغ ليفين من قسم الكيمياء الكهربائية بالجامعة، يبلغ متوسط سعة بطارية أيون الليثيوم 140 مللي أمبير\ساعة لكل غرام من المادة، بينما تتراوح سعة بطارية الرصاص بين 50 و60 مللي أمبير\ساعة. مشيرا إلى أن الحد النظري لسعة شحن المادة الجديدة يتجاوز 200 مللي أمبير \ساعة.

ويقول: "نخطط مستقبلا لاستكشاف إمكانيات استخدام البوليمر المشترك الناتج ليس فقط في أنواع جديدة من البطاريات العضوية المائية، ما سيجعل البطاريات أكثر ملاءمة للبيئة وأكثر كفاءة، بالإضافة إلى توسيع نطاق استخدامها في أنظمة تخزين الطاقة الحديثة".

ووفقا لمصدر في المؤسسة، تسمح الطريقة المقترحة بالحصول على مادة واعدة لإنتاج الطاقة دون الحاجة إلى تركيب أولي معقد، ما يجعلها ذات جدوى اقتصادية.