يستخدم العلماء السكر لزيادة قدرة بطارية الليثيوم الكبريتية بخمس مرات
نجح فريق بحثي من جامعة موناش الأسترالية في تطوير نهج جديد لإنتاج بطاريات الليثيوم - الكبريت.
وهكذا ، أظهرت خلية بطبقة من السكر تم الحصول عليها بطريقة جديدة قدرة 700 مللي أمبير / ساعة لكل جرام وفي نفس الوقت نجت بسهولة من 1000 دورة تفريغ / شحن. سيتم مناقشة هذا التطور الجديد في المقالة الحالية.
بطاريات الليثيوم الكبريتية ومشاكلها
من الناحية النظرية ، تمتلك مجموعات بطاريات الليثيوم-الكبريت عددًا من المزايا المميزة على بطاريات الليثيوم أيون المنتشرة. لذلك ، وفقًا للحسابات ، يمكن لبطاريات الكبريت تخزين طاقة أكثر بمرتين إلى خمس مرات دون استخدام أي شوائب من معادن باهظة الثمن.
لكن بطاريات الليثيوم-الكبريت تتدهور بسرعة كبيرة. وكل ذلك يرجع إلى حقيقة أن قطب الكبريت الموجب يمر بنشاط خلال مرحلة التمدد والانكماش أثناء التشغيل وما بعده لهذا السبب ، سرعان ما يصبح غير قابل للاستخدام ، وسرعان ما يتلوث القطب السالب بمركبات مختلفة كبريت.
حاول المهندسون حل هذه المشكلة لبعض الوقت ، وفي العام الماضي ، حل علماء من جامعة موناش جزئيًا مشكلة بطاريات الليثيوم-الكبريت. تم تصميم وكيل مخصص لتوفير مساحة إضافية بالقرب من القطب الموجب ، مما يمنحه مساحة أكبر للتوسع.
ونتيجة لذلك ، تمكن الفريق من الحصول على بطارية ليثيوم-كبريت ، والتي كانت قادرة على تحمل حوالي 200 دورة تفريغ / شحن.
بطبيعة الحال ، فإن القدرة على تحمل 200 دورة لن تسمح لبطاريات الليثيوم الكبريتية بغزو مكانتها في سوق البطاريات العالمية. لذلك ، واصل المهندسون العمل بنشاط على مزيد من التحسينات والعمل على مشكلة القطب السالب.
في سياق العديد من التجارب ، حول المهندسون انتباههم إلى حقيقة أن استخدام السكر في يلعب الهيكل الشبكي للقطب الكهربائي دور عامل استقرار الكبريت ولا يسمح له بالتحرك وتغطية الليثيوم قطب كهربائي.
وأظهرت تجارب أخرى أن ترتيب البطارية هذا صمد بنجاح نحو 1000 دورة. التفريغ / الشحن ، وفي نفس الوقت أظهرت البطارية سعة متبقية أعلى مقارنةً بسعة مماثلة بطاريات الليثيوم أيون. وفي هذه الحالة ، لإنتاج بطارية جديدة ، لا تحتاج إلى استخدام معادن ضارة بالبيئة (والتي لا تزال باهظة الثمن).
احتمالات بطارية جديدة
بينما لا يزال العمل على بطارية ليثيوم-كبريت جديدة مستمراً ، يقترح المهندسون ذلك بالفعل في العقد القادم ، سوف تجد البطاريات الجديدة استخدامًا نشطًا في الحافلات والشاحنات الكهربائية وغيرها سيارات.
بالإضافة إلى ذلك ، يمكن أيضًا استخدام بطاريات الليثيوم - الكبريت في الطائرات بدون طيار والمعدات الزراعية غير المأهولة ، وفي الإلكترونيات الاستهلاكية في المستقبل.
حسنًا ، دعنا نرى ما يحصل عليه المتخصصون الأستراليون بالفعل.
حسنًا ، إذا كنت تحب المادة ، فقم بتقييمها ولا تنس الاشتراك في القناة. شكرا لاهتمامكم!