شارك
الرئيسية
1 دقيقة
طوّر فريقٌ من مهندسي مركز المحركات الكهروكيميائية في ولاية بنسلفانيا الأميركية بطارية ذكية فائقة للمركبات الكهربائية؛ مصنوعة من فوسفات حديد الليثيوم، ويبلغ مداها 400 كم، مع إمكانية الشحن في 10 دقائق فقط، كما أن سعرها سيكون منخفضاً، وعمرها الافتراضي يبلغ أكثر من 3 مليون كيلومتر تقريباً. نُشرت تفاصيل البطارية في ورقة بحثية ضمن دورية «نيتشر إنيرجي» أمس؛ الاثنين.
إن السر وراء العمر الطويل وإعادة الشحن السريعة هو قدرة البطارية على التسخين بسرعة تصل إلى 60 درجة مئوية، عند الشحن والتفريغ، ثم تبريدها عندما لا تكون البطارية في حالة العمل، كما أن الشحن فائق السرعة هو ما يسمح بتقليص حجم البطارية دون القلق بشأن نفاذها قبل التمكّن من إعادة شحنها.
تستخدم البطارية أسلوب التسخين الذاتي؛ الذي تم تطويره مسبقاً، إذ تستخدم رقاقة نيكل رفيعة مع طرف متصل بالقطب السالب، والآخر يمتد خارج الخلية لإنشاء قطب ثالث، وبمجرد أن تتدفق الإلكترونات، فإنها تسخن رقاقة النيكل بفعل تسخين المقاومة، فيسخن الجزء الداخلي من البطارية، وبمجرد أن تصبح درجة الحرارة الداخلية للبطارية 60 درجة مئوية، يُفتح المفتاح وتكون البطارية جاهزة للشحن أو التفريغ السريع.
يقترح الباحثون أنهم باستخدام طريقة التسخين الذاتي هذه، يمكنهم استخدام مواد منخفضة التكلفة من أجل مهبط ومصعد البطارية، وكذلك كهرل آمن منخفض الجهد؛ فالمصعد مستقر حرارياً، مصنوع من فوسفات حديد الليثيوم، ولا يحتوي على أية مواد باهظة الثمن وحرجة مثل الكوبالت، والمهبط مصنوع من الجرافيت الجسيمي الكبير جداً؛ وهو مادة آمنة وخفيفة وغير مكلفة.
أوضح الباحثون أنه لا داعي للقلق بشأن الترسب غير المتكافئ لليثيوم على المهبط؛ والذي يمكن أن يتسبب في طفرات الليثيوم الخطرة، ذلك بفضل خاصية التسخين الذاتي،وكذلك، يمكن لهذه البطاريات إنتاج قدر كبير من الطاقة عند التسخين؛ يبلغ 40 كيلوواط ساعي و 300 كيلوواط من الطاقة، كما أن السيارة الكهربائية التي تمتلك هذه البطارية يمكن أن تنتقل من السكون إلى سرعة 60 ميلاً في الساعة في 3 ثوانٍ فقط.