دراسة علمية مذهلة.. هل يكون الصابون مفتاحا للبطاريات طويلة الأمد؟
تاريخ النشر: 10th, November 2023 GMT
طور علماء مادة جديدة واعدة تستخدم في تصميم البطاريات، تعمل بطريقة مشابهة للصابون في إزالة الشحوم والأوساخ.
وأوضحت دراسة حديثة نشرت في مجلة Nature Materials، أن الإلكتروليتات المحلية عالية التركيز (المنحل بالكهرباء) يمكن أن تكون "القطعة المفقودة" التي تفتح الباب بالكامل لتصميم بطاريات تدوم لفترة أطول.
وقد يكمن مفتاح البطاريات طويلة الأمد في فهم كيفية تخلص الصابون من الأوساخ، حيث يشكل هياكل صغيرة تسمى المذيلات التي تعمل كجسر بين الماء وما يتم تنظيفه عن طريق لفها في هياكل صغيرة.
وقال علماء من جامعة براون إن عملية مماثلة تحدث في إلكتروليتات موضعية عالية التركيز، توصف بأنها واحدة من أكثر المواد الواعدة لتصميم البطاريات.
وتعتبر الإلكتروليتات أساسية في عملية تخزين الطاقة لأنها تسمح للشحنة الكهربائية بالمرور بين طرفي البطارية.
وهذا يثير التفاعل الكيميائي اللازم لتحويل الطاقة الكيميائية المخزنة إلى كهرباء. وتتمتع البطاريات المصنوعة من معدن الليثيوم بقدرة تخزين طاقة أكبر من بطاريات الليثيوم أيون الحالية.
لكن الباحثين أوضحوا أن الإلكتروليتات المستخدمة عادة لتشغيل بطاريات الليثيوم أيون لا تفعل ذلك بشكل فعال في البطاريات المعدنية.
وقال المعد المشارك في الدراسة، يو تشي، من جامعة براون: "نريد تحسين وزيادة كثافة الطاقة للبطاريات، وهذا يعني مقدار الطاقة التي تخزنها في كل دورة وعدد الدورات التي تدومها البطارية.
للقيام بذلك، يجب استبدال المواد الموجودة داخل البطاريات التقليدية لجعل البطاريات طويلة العمر التي تخزن المزيد من الطاقة، حقيقة واقعة - فكر في البطاريات التي يمكنها تشغيل الهاتف لمدة أسبوع أو أكثر، أو السيارات الكهربائية التي تسير لمسافة 500 ميل".
وتُصنع إلكتروليتات بطاريات الليثيوم أيون من ملح منخفض التركيز مذاب. ومع ذلك، يتم إنشاء النوع الجديد من الإلكتروليتات عن طريق خلط تركيزات عالية من الملح في مذيب مع سائل آخر يسمى المخفف.
وقال العلماء إن هذا يجعل تدفق الإلكتروليت أفضل حتى يمكن الحفاظ على طاقة البطارية. ووجدوا أيضا وظائف المنحل بالكهرباء مثل الصابون.
وقال المعد المشارك في الدراسة بن لي، من المختبر الوطني Oak Ridge: "تقدم الورقة نظرية موحدة حول سبب عمل هذا المنحل بالكهرباء بشكل أفضل، وجاء الفهم الأساسي لها من خلال اكتشاف أن هياكل خيطية تتشكل داخل هذا المنحل بالكهرباء كما تفعل مع الصابون".
وأثناء الاختبارات المعملية، أظهر هذا النوع من الإلكتروليت نتائج واعدة، إلا أن كيفية عمله ظلت بعيدة المنال.
وقد وضع هذا حدا لمدى فعاليته وكيف يمكن تطويره بشكل أكبر. ومع ذلك، فقد ساعد الفهم الجديد العلماء على تطوير التركيزات الصحيحة اللازمة لتحقيق التفاعلات المثلى للبطاريات. وقال فريق البحث إن هذا الفهم الجديد يمكن أن يساعد في إطالة عمر بطاريات الليثيوم المعدنية
المصدر: مأرب برس
إقرأ أيضاً:
اب يعتدي على ابنه ويصعقه بالكهرباء حتى الموت بالمنوفية ويدعي أن الوفاة طبيعية
اعتدي أب على نجلة الطالب بالصف الثاني الثانوي الأزهري صعقا بالكهرباء حتي الموت بقرية بني غريان التابعة لمركز قويسنا بمحافظة المنوفية، وتم نقله لمستشفى قويسنا المركزي.
تلقي اللواء محمود الكموني، مدير أمن المنوفية، إخطارًا من مأمور مركز شرطة قويسنا، يفيد بإستقبال مستشفي قويسنا المركزي علاء عبد الخالق طالب بالصف الثاني الثانوي الأزهري ومقيم بقرية بني غريان جثة هامدة، وإدعت أسرته أنه توفي وفاة طبيعية.
وبالإنتقال والفحص وعمل التحريات اللازمة، تبين أن الطالب كان يتعرض للضرب بصوره دائمه من والده.
وتمكنت وحدة مباحث مركز قويسنا من ضبط المتهم وأكد علي تعديه علي نجله بالضرب بصوره مستمره
بهدف "تأديبه"، وأنه حاول إنقاذه بنقله للمستشفي بسبب تدهور حالته، وتم تحرير المحضر اللازم بالواقعة واخطرت النيابة العامة لمباشرة التحقيقات.
مسلحون قبليون يقتلون اثنين من أبناء همدان في الجوف