طور علماء روس نوعًا جديدًا من البطاريات يكون آمنًا ويتم شحنه أسرع بعشر مرات من بطاريات الليثيوم أيون

طور مهندسون من جامعة ولاية سانت بطرسبرغ نوعًا جديدًا تمامًا من خلايا بطارية البوليمر. البطاريات القابلة لإعادة الشحن التي تم إنشاؤها على هذا الأساس كانت قادرة على الشحن أسرع عشر مرات. نظائر الليثيوم أيون ، بالإضافة إلى ذلك ، أظهرت مقاومة متزايدة للبرد وهي آمنة عمليًا علم البيئة.

بالإضافة إلى ذلك ، لا تحتوي البطاريات الجديدة على الليثيوم الخطير ، مما يعني أنها مقاومة للحريق أيضًا.

تطور جديد للعلماء

كان العلماء الروس يطورون بوليمرًا جديدًا لمدة ثلاث سنوات ويصفون البوليمر نفسه أيضًا تم نشر نتائج التجارب المعملية على صفحات بوابة الكيمياء الخاضعة لاستعراض الأقران أوروبا.

ظهرت فكرة إنشاء مثل هذا البوليمر في عام 2016 ، ثم بدأ العمل النشط في البحث عن أقطاب بوليمرية واعدة لبطاريات تخزين جديدة.

نتيجة للعمل المنجز ، توصل العلماء إلى استنتاج مفاده أن هناك اتجاهين على الأقل للتنمية:

1. استخدام مواد جديدة على شكل غلاف واقي في البطاريات التقليدية.

2. أو اصنع عناصر نشطة من بوليمرات جديدة دفعة واحدة.

في سياق العديد من الاختبارات ، تم عمل مجموعة متنوعة من التوليفات ، ونتيجة لذلك ، تمكن العلماء من إيجاد خيار ثابت.

اتضح أنه عنصر معقد من سلسلة طويلة من مجمعات النيكل ذات الروابط (NiSalen). لذا فإن شظايا النيتروكسيل - الجذور العضوية التي تحتوي على النيتروجين والأكسجين - متصلة بخيط مجهري.

كان العنصر الذي تم الحصول عليه هو الذي اتضح أنه قادر على المشاركة في العملية السريعة للتراكم وإطلاق الشحنة.

واتضح أنه لا يوجد الليثيوم على الإطلاق في الخلية الجديدة ، وهو معدن خطير إلى حد ما مسؤول عن زيادة خطر نشوب حريق في الخلية عندما تتضرر ميكانيكيًا أو ترتفع درجة حرارتها أو تقصر دائرة.

وفي دور الأنود ، قرر العلماء استخدام حل يعتمد على الجرافيت (ولكن في المستقبل يمكن أيضًا استبدال هذا العنصر بمواد واعدة أكثر).

نتائج الاختبار والتوقعات

لذلك في سياق الاختبارات المعملية ، أظهر البوليمر الذي صنعه العلماء الروس نتائج ممتازة. لذلك ، بعد 2000 دورة تفريغ / شحن ، احتفظت خلية البطارية بحوالي ثلثي سعتها الأصلية.

ووفقًا للمهندسين ، تعمل البطارية الجديدة بشكل مثالي دون أن تفقد خصائصها الأصلية حتى درجة حرارة تحت الصفر 40 درجة مئوية.

العيب الوحيد المهم للبطارية الجديدة هو أن سعتها المحددة تقل بنسبة 30٪ إلى 40٪ عن البطاريات الحديثة.

يعمل العلماء على خيارات لزيادة السعة ، لكنهم يقولون على الفور إنهم لا يتوقعون اختراقات كبيرة في هذا الصدد. لكن هذا العيب ، من ناحية أخرى ، يتم تعويضه أكثر من سرعة الشحن ، لأنه أسرع بعشر مرات من بطاريات الليثيوم أيون.

في الوقت الحالي ، يعمل العلماء على تكييف التكنولوجيا للاستخدام الصناعي ، ووفقًا للحسابات الأولية ، سيستغرق ذلك حوالي عامين.

حسنًا ، دعنا ننتظر ومن المحتمل جدًا أن تظهر في الأسواق قريبًا بطاريات التخزين المحلية المصنوعة باستخدام تقنيات جديدة.

هل أعجبتك المادة؟ ثم قيمه ولا تنسى الاشتراك في القناة. شكرا لك على انتباهك!