السكّر يطيل عمر بطارية السيارة الكهربائية

صورة توضح كيفية دمج السكر بقطب الكبريت لتثبيته (الفريق البحثي)

ابتكر باحثو معهد الطاقة بجامعة موناش الأسترالية، منافساً أطول أمداً وأخف وزناً وأكثر استدامة لـ«بطاريات الليثيوم أيون» الضرورية للطيران والمركبات الكهربائية والغواصات، وذلك عن طريق إضافة السكر.
وأفاد فريق معهد جامعة موناش في عدد أول من أمس بدورية «نيشتر كومينيكيشن»، أنه باستخدام مادة مضافة تعتمد على السكر على القطب الموجب من «بطاريات الليثيوم كبريت»، تمكنوا من التغلب على عيوب هذه البطاريات، والتي تم الترويج لها منذ فترة طويلة كأساس للجيل القادم من البطاريات.
ومن الناحية النظرية، يمكن لـ«بطاريات الليثيوم - الكبريت» تخزين طاقة أكبر بمرتين إلى خمس مرات من «بطاريات الليثيوم أيون» التي لها نفس الوزن، وكانت المشكلة أن الأقطاب الكهربائية بهذه البطاريات تدهورت بسرعة أثناء الاستخدام، وتعطلت البطاريات، وكان هناك سببان لذلك، حيث عانى القطب الموجب للكبريت من تمدد وانكماش كبير مما أدى إلى إضعافه وجعله غير قابل للوصول إلى الليثيوم، وأصبح قطب الليثيوم السالب ملوثاً بمركبات الكبريت.
وأظهر فريق «موناش» العام الماضي أن بإمكانهم فتح هيكل قطب الكبريت لاستيعاب التمدد وجعله في متناول الليثيوم، والآن من خلال الدراسة الجديدة، وجدوا أن دمج السكر في بنية تشبه الشبكة لقطب الكبريت الموجب يساعد على تثبيت الكبريت، ومنعه من التحرك وتغطية قطب الليثيوم.
تم إثبات أن النماذج الأولية لخلايا الاختبار التي أنشأها الفريق تتمتع بعمر تفريغ شحن لا يقل عن 1000 دورة، بينما لا تزال تحتفظ بسعة أكبر بكثير من بطاريات الليثيوم أيون المكافئة، لذا فإن كل شحنة تدوم لفترة أطول، مما يطيل من عمر البطارية.
يقول المؤلف الرئيسي للدراسة الدكتور مايناك ماجومدير في تقرير نشره الموقع الإلكتروني لجامعة موناش بالتزامن مع نشر الدراسة: «في أقل من عقد من الزمان، يمكن أن تؤدي هذه التكنولوجيا إلى مركبات تشمل الحافلات والشاحنات الكهربائية التي يمكنها السفر من ملبورن إلى سيدني بأستراليا دون إعادة الشحن».
وكان ماجومدير قد استلهم هذه الفكرة من دراسة صدرت عام 1988 تصف كيف تقاوم المواد القائمة على السكر التحلل في الرواسب الجيولوجية من خلال تكوين روابط قوية مع الكبريتيدات.