بحث جديد يساعد في حل مشكلة انفجار بطاريات الليثيوم أيون

نشرت مجموعة بحثية في جامعة كورنيل (نيويورك، الولايات المتحدة الأمريكية) للتو مقالاً مهماً حول تطوير حل لمنع انفجار بطاريات الليثيوم أيون.

وبحسب ورقة بحثية نشرت في مجلة الجمعية الكيميائية الأمريكية للعلوم ، فقد قام فريق البحث بتطوير نوع جديد من البلورات المسامية التي يمكنها امتصاص ونقل إلكتروليت أيون الليثيوم بكفاءة.

يعد انفجار بطارية الليثيوم أيون أمرًا مثيرًا للقلق في يومنا هذا.

الصورة: لقطة شاشة

بقيادة الأستاذ المساعد يو تشونغ، يهدف المشروع إلى معالجة مشكلة تكوّن الشجيرات في بطاريات أيونات الليثيوم. والشجيرات هي ألياف موصلة رقيقة تتشكل غالبًا داخل بطاريات أيونات الليثيوم، مما يتسبب في شيخوخة خلايا البطارية واحتمالية اشتعالها.

جعل بطاريات الليثيوم أيون أكثر أمانًا

في أستراليا وحدها، هناك ما يزيد على 10 آلاف حريق مسجل ناجم عن بطاريات الليثيوم أيون كل عام، مما يوضح مدى أهمية التعامل مع هذه المواد للسلامة العامة.

لإنتاج بطاريات ليثيوم-أيون أكثر أمانًا، صمم الفريق بلورة جديدة ذات مسامية عالية تسمح للأيونات بالتحرك عبر قنوات نانوية أحادية البعد دون مقاومة. وصرحت يوزهي وانغ، الباحثة الرئيسية، بأنهم جمعوا بين بنيتين جزيئيتين شاذتين، تشملان حلقات كبيرة وأقفاصًا جزيئية، كوحدات بناء للبلورة المسامية. وأضافت وانغ: "إن استخدامهما يمنح البلورة مساحة واسعة لتخزين الأيونات وقنوات مترابطة لنقل الأيونات".

وفقًا لتشونغ، تُوفر البلورة الجديدة "مسارًا مثاليًا لنقل الأيونات" بموصلية قياسية لإلكتروليتات الليثيوم في الحالة الصلبة الموصلة لأيونات الليثيوم. وقد اكتسب الفريق رؤى مهمة حول سبب فعالية هذه البنية في نقل الأيونات، وسبب قدرتها على تحقيق هذه الموصلية العالية.

وبالإضافة إلى تحسين سلامة بطاريات الليثيوم أيون، فإن هذه المادة لديها أيضًا تطبيقات محتملة في فصل الأيونات والجزيئات في تنقية المياه، وكذلك في تطوير هياكل موصلة مختلطة من الأيونات والإلكترونات للدوائر الإلكترونية الحيوية وأجهزة الاستشعار.

المصدر: https://thanhnien.vn/nghien-cuu-moi-giup-giai-quyet-van-de-pin-lithium-ion-chay-no-185241107093815719.htm