تكنولوجيا البطاريات الجديدة: عندما يمكن للكالسيوم أن يحل محل الليثيوم في تخزين الطاقة

DNVN - يطور الباحثون بطاريات قابلة لإعادة الشحن قائمة على الكالسيوم، قد تكون أقل تكلفة وأكثر أمانًا من بطاريات أيونات الليثيوم الحالية. ورغم التحديات العديدة، تُعتبر هذه التقنية نقلة نوعية في صناعة تخزين الطاقة.

تعتمد الأجهزة المحمولة والمركبات الكهربائية وأنظمة تخزين الطاقة المتصلة بالشبكة الكهربائية بشكل كبير على بطاريات أيونات الليثيوم. لكن فريقًا بحثيًا في الصين طوّر بطارية تستخدم معدن الكالسيوم، واعدًا ببديل ومنافس لتكنولوجيا الليثيوم.

قد يتمكن حل جديد للبطارية من "الإطاحة" ببطاريات الليثيوم أيون لفترة طويلة.

قال فريق بحثي من جامعة فودان (الصين) إنهم نجحوا في إنشاء بطارية قابلة لإعادة الشحن من الكالسيوم والأكسجين، باستخدام معدن الكالسيوم - وهو أكثر وفرة من الليثيوم بنحو 2500 مرة - وقالوا "إن البطارية ... يمكن أن تكون مستقرة في الهواء ويمكن تحويلها إلى ألياف مرنة للبطاريات في أنظمة الارتداء الذكية من الجيل الجديد".

وبالمقارنة مع بطاريات الليثيوم أيون، يعتقد الفريق أن هذا النوع من البطاريات قد يكون أرخص وأكثر أمانًا، مع تجنب بعض مشكلات سلسلة توريد الليثيوم التي يتم معالجتها حاليًا بسبب مساحة التعدين والبيئة.

مع ذلك، لم تدخل هذه التقنية بعد مرحلة التسويق التجاري على نطاق واسع. كما أشار فريق البحث إلى أن بطاريات الكالسيوم والأكسجين لا تزال غير مستقرة في درجة حرارة الغرفة، ولا تزال بحاجة إلى تحسين الإلكتروليت والمواد ذات الصلة لتلبية شروط التطبيق العملي.

في الوقت نفسه، لا تزال بطاريات الليثيوم أيون تلعب دورًا مهيمنًا بفضل مزاياها المُثبتة، مثل كثافة الطاقة العالية، وقدرة الشحن والتفريغ المستقرة نسبيًا، وبيئة الإنتاج المتطورة. ومع ذلك، تُظهر العديد من الدراسات أن بطاريات الليثيوم أيون لا تزال تواجه تحديات مثل تكاليف المواد الخام، والسلامة، وإعادة التدوير.

لا يقتصر تطوير بطاريات الكالسيوم على مزايا المواد الخام (فالكالسيوم أكثر وفرةً من الليثيوم)، بل يُتيح أيضًا إمكانية تقليل مخاطر السلامة. في التقرير، يؤكد الفريق: "بطارية الكالسيوم والأكسجين المقترحة مستقرة في الهواء، ويمكن تصنيعها على شكل ألياف مرنة..."

على الرغم من أن هذه التقنية لا تزال بعيدة بعض الشيء عن مرحلة الإنتاج المختبري والكمي، إلا أنها تُقدم توجهًا هامًا لاستراتيجية الطاقة، لا سيما مع النمو السريع في الطلب على تخزين الطاقة واعتماد المركبات الكهربائية عالميًا. بمجرد تسويقها تجاريًا بنجاح، يمكن لبطاريات أيونات الكالسيوم أو ما يعادلها أن تحل محل بعض أو كل دور أيونات الليثيوم، مما يُقلل التكاليف على المستهلكين والشركات.

ومع ذلك، لا يزال هناك الكثير من العمل الذي يتعين القيام به لجعل هذه التقنية واقعًا ملموسًا: تحسين المواد، وتحسين عمرها الافتراضي، وضمان الشحن المتعدد، والاستقرار في درجات الحرارة المحيطة. بالإضافة إلى ذلك، يُمثل تطوير سلسلة توريد متوافقة، والتصنيع، وإعادة التدوير تحديات كبيرة.

نجوين باخ

المصدر: https://doanhnghiepvn.vn/cong-nghe/cong-nghe-pin-moi-khi-canxi-co-the-thay-the-lithium-trong-luu-tru-nang-luong/20251101123820824