تساعد الحقن الكيميائية على "إحياء" البطاريات القديمة.

طور علماء يابانيون طريقة تعمل على استعادة السعة الأصلية للبطاريات بشكل كبير بعد تدهورها نتيجة تعرضها للعديد من دورات الشحن والتفريغ.

بطاريات الليثيوم المستخدمة في السيارات الكهربائية. الصورة: South_agency/iStock

تُعدّ بطاريات الليثيوم أيون حاليًا أكثر أنواع البطاريات القابلة لإعادة الشحن شيوعًا، حيث تُستخدم لتشغيل الأجهزة المنزلية اليومية مثل السيارات الكهربائية وأجهزة الكمبيوتر المحمولة والهواتف الذكية. مع ذلك، تفقد هذه البطاريات تدريجيًا قدرتها على الاحتفاظ بالشحنة بمرور الوقت، فتصبح أقل كفاءة وموثوقية. ويعود ذلك إلى فقدانها لحاملات الشحنة، أو الأيونات، التي تخزن الطاقة وتطلقها داخل البطارية.

أفاد موقع Interesting Engineering في 10 مارس أن فريقًا من الخبراء في مختبر تويوتا المركزي للأبحاث والتطوير في اليابان قد وجد طريقة لتجديد هذه الأيونات واستعادة السعة الأصلية للبطارية بشكل كبير. وقد نُشر البحث الجديد في مجلة Joule.

على وجه التحديد، قاموا بحقن مادة خاصة تُسمى عامل استعادة الطاقة في البطارية. تُحفز هذه المادة تفاعلاً كيميائياً ينتج عنه المزيد من الإلكترونات وأيونات الليثيوم، وهما نوعان من الجسيمات المشحونة التي تُساعد البطارية على تخزين الطاقة. وبإضافة هذه الجسيمات، تمكن فريق البحث من عكس عملية تدهور البطارية واستعادة 80% من سعتها الأصلية. ويمكن للبطارية المُستعادة الحفاظ على أدائها لمدة 100 دورة شحن وتفريغ.

اختبر فريق البحث الطريقة الجديدة على أنواع مختلفة من البطاريات، كبيرة وصغيرة، بما في ذلك تلك المستخدمة في السيارات. وقال نوبوهيرو أوجيهارا، العالم الرئيسي في الدراسة: "لقد تم التحقق من فعالية الطريقة ليس فقط مع البطاريات الصغيرة في المختبر، بل أيضاً مع البطاريات الكبيرة المستخدمة في السيارات".

قد تُطيل هذه الطريقة الجديدة عمر بطاريات الليثيوم أيون، مما يسمح بإعادة استخدامها في المركبات الكهربائية أو غيرها من الأجهزة بدلاً من التخلص منها أو إخضاعها لعمليات تفكيك وإعادة تدوير معقدة. وهذا يوفر التكاليف والموارد، ويحمي البيئة في الوقت نفسه، إذ تحتوي بطاريات الليثيوم أيون على معادن أرضية نادرة مثل الكوبالت والنيكل، والتي غالباً ما تُستخرج بطرق غير مستدامة.

مع ذلك، لا تُناسب هذه الطريقة الجديدة جميع أنواع البطاريات المتدهورة؛ فهي فعّالة فقط مع البطاريات التي فقدت أيوناتها نتيجة دورات الشحن والتفريغ المتكررة، وليست فعّالة مع البطاريات التي تعاني من تلف هيكلي أو أشكال أخرى من التدهور. علاوة على ذلك، ثمة حاجة إلى طريقة تشخيص دقيقة لتحديد حالة البطارية ومدى ملاءمتها للحقن الكيميائي.

بحسب جاكلين إيدج، خبيرة تدهور البطاريات في إمبريال كوليدج لندن، فإنّ هناك حاجة لدراسات طويلة الأمد لفهم الآثار الجانبية المحتملة وسلامة حقن المواد الكيميائية في البطاريات بشكل أفضل. وقد قدّم فريق البحث طلب براءة اختراع للطريقة الجديدة، ما أثار اهتمام وتمويل العديد من الشركات والهيئات الحكومية .

ثو ثاو (بحسب موقع Interesting Engineering )

رابط المصدر: https://vnexpress.net/tiem-hoa-chat-giup-hoi-sinh-pin-cu-4720739.html