روسيا.. بطاريات مبتكرة تجمع بين سرعة الشحن وطول العمر بفضل الغرافين والليثيوم
توصل علماء جامعة تشيرنيشيفسكي الوطنية الحكومية للبحوث في ساراتوف إلى طريقة قد تُحدث ثورة في مبدأ عمل البطاريات الكهربائية.
وتمكن علماء الجامعة من تطوير نموذج ذري لغشاء ثلاثي الطبقات شبه ثنائي الأبعاد قائم على الغرافين ومركبات أكسيد-فوسفات الليثيوم، قد يصبح أساسا لبطاريات الجيل الجديد الأسرع والأكثر متانة وأمانا، وفقا لوكالة تاس الروسية نقلا عن بيان الجامعة.
درس الباحثون مادة مركبة ذات بنية من الغرافين والليثيوم لتطوير ما يسمى بـ"شطيرة طاقة" رقيقة، حيث يقع فوسفات الفاناديوم والليثيوم في الأعلى وتيتانات الليثيوم في الأسفل، وبينهما طبقة موصلة قوية من الغرافين. ويتميز هذا الغشاء بقدرته على تخزين كمية كبيرة من الطاقة ونقلها بسرعة للمستهلك الخارجي، جامعًا بين مزايا بطاريات الليثيوم الأيونية والمكثفات الكهربائية الخارقة.
ولتبسيط الفكرة لغير المتخصصين، وصف العلماء المادة بأنها شطيرة تكنولوجية، حيث تتفاعل الطبقتان العليا والسفلى بالليثيوم، بينما تعمل طبقة الغرافين الوسطى كصفيحة رقيقة لكنها قوية وموصلة للتيار، مثبتة للهيكل ومعجلة لحركة الشحنة الكهربائية. ويجعل هذا المزيج الغشاء مرنا وفعالا، ما يجعله قابلا للاستخدام في بطاريات قادرة على الشحن بسرعة أكبر وعمر أطول مقارنة بالبطاريات الحالية.

شركة "روسآتوم" تفتتح مصنعا ضخما لإنتاج بطاريات الليثيوم في روسيا
ويحل الغشاء المركب ثلاثي الطبقات ثلاث مشاكل رئيسية في الأجهزة الإلكترونية والمركبات الكهربائية: سرعة الشحن، عمر الخدمة، والأمان. وأوضحت وزارة التعليم والعلوم الروسية أن السعة الأعلى تعني جهازا يعمل لفترة أطول، وسرعة تبادل الشحنة تعني شحنا أسرع، ومقاومة المواد تسمح بعشرات الآلاف من الدورات دون تلف، إضافة إلى إمكانية تبسيط الإنتاج وتقليل التكلفة والأثر البيئي.
وأشار البيان إلى أن النتائج تم الحصول عليها حتى الآن من خلال نمذجة حاسوبية دقيقة، وأن الخطوة التالية هي تصنيع المادة في المختبر واختبار الحسابات عمليا، على أن يستمر البحث في عام 2026. وإذا تأكدت التوقعات، فإن البنية الجديدة للأقطاب الكهربائية قد تغير نهج تصنيع البطاريات بدءا من الأجهزة الإلكترونية الشخصية وصولا إلى أنظمة النقل.
المصدر: تاس
إقرأ المزيد
الصين تطوّر أول بطارية تعمل بالفحم بانبعاثات شبه معدومة
ابتكر علماء صينيون أول خلية وقود تعمل بالفحم عالميا، في خطوة قد تساهم في تقليل انبعاثات ثاني أكسيد الكربون وتطوير محطات طاقة حرارية أكثر كفاءة وأقل تلويثا للبيئة.
ذاكرة لا تموت: بطارية نووية روسية تحمي المعلومات الحيوية بعمر افتراضي يمتد لعقود
ابتكر العالمان الروسيان ألكسندر أنيكين وبافل موسييف بطارية نووية تريتيوم ذرية صغيرة الحجم يمكن استخدامها لتغذية لوحدات الذاكرة الخاصة بحفظ المعلومات شديدة الحساسية والأهمية.
تشغيل أقوى كمبيوتر كمي في روسيا
عرض علماء روس في المعهد الفيزيائي التابع لأكاديمية العلوم الروسية حاسوبا كمّيا يضم 70 كيوبتا يعتمد على سلسلة أيونات، وبلغت دقة العمليات أحادية الكيوبت فيه 99.92٪.
لوحة شمسية بسماكة ورقة!.. ابتكار صيني جديد
ابتكر باحثون من جامعة "سوتشو" في الصين لوحة كهروضوئية مرنة، لا يتجاوز سمكها سمك ورقة تقريبا.
علماء روس يبتكرون طريقة لزيادة عمر وكفاءة بطاريات الهواتف الذكية
ابتكر علماء معهد يوف للفيزياء التقنية التابع لأكاديمية العلوم الروسية ومعهد الفيزياء النووية التابع لمعهد كورتشاتوف الوطني للبحوث، طريقة لتعزيز عمر بطاريات الهواتف الذكية.
روسيا.. تطوير جيل جديد من البطاريات للدرونات والتقنيات الحديثة
نجح علماء من معهد موسكو للطيران من تطوير جيل جديد من بطاريات الليثيوم أيون التي يمكن استخدامها في الدرونات والعديد من التقنيات الحديثة.
روسيا.. اختبار مواد جديدة لتطوير البطاريات
أعلنت وزارة التعليم الروسية أن العلماء في جامعة سمارا التقنية يختبرون مواد جديدة لتطوير بطاريات تخزين الطاقة ومكوناتها.
التعليقات