طريقة مبتكرة لجعل البطاريات أرخص وأكثر كفاءة
تاريخ النشر: 5th, May 2024 GMT
الجديد برس:
وجد فريق من العلماء طريقة جديدة لجعل البطاريات أرخص وأكثر كفاءة باستخدام كميات صغيرة من العناصر المنشطة المتوفرة على نطاق واسع، مثل الألومنيوم والسيليكون.
ويعتمد العالم أجمع بشكل كبير على بطاريات الليثيوم أيون، المستخدمة في سياراتنا وهواتفنا المحمولة، وكذلك لتخزين الطاقة. ولكنها تعاني من مجموعة من المشاكل، بما في ذلك اعتمادها الكبير على الموارد النادرة والمكلفة.
لذا، يسعى العلماء لتوفير مواد أكثر كفاءة واستدامة في كاثودات البطارية، الجزء الذي تحدث فيه عمليات تبادل الإلكترونات المهمة، وحيث تحدث العديد من المشاكل.
وفي العام الماضي، أعلن العلماء أنهم عثروا على مادة جديدة للكاثود بكفاءة عالية، تعمل باستخدام تفاعلات الحديد والأكسجين. لكن شحن البطاريات وإعادة شحنها أدى إلى إنتاج الأكسجين.
والآن، يقول فريق البحث إن عملية “إضافة المنشطات” يمكن أن تتغلب على هذه المشكلة، بحيث تصبح التكنولوجيا الجديدة مفيدة.
وقال هيرواكي كوباياشي، من جامعة هوكايدو اليابانية: “وجدنا الآن أن قابلية التدوير يمكن تعزيزها بشكل كبير عن طريق إدخال كميات صغيرة من العناصر المتوفرة بكثرة، مثل الألومنيوم والسيليكون والفوسفور والكبريت في البنية البلورية للكاثود”.
ويمكن لهذه لأفكار الجديدة أن تزيد من استقرار البطاريات بحيث تحتفظ بشحنتها بنسبة تصل إلى 90%.
وأضاف كوباياشي: “سنواصل تطوير هذه الأفكار الجديدة، على أمل تقديم مساهمة كبيرة في التقدم في تكنولوجيا البطاريات التي ستكون حاسمة إذا أردنا أن تحل الطاقة الكهربائية مكان استخدام الوقود الأحفوري على نطاق واسع”.
نشر البحث بعنوان “نحو كاثودات بطاريات الليثيوم أيون عالية الطاقة والفعالة من حيث التكلفة” في مجلة ACS Materials Letters.
المصدر: إندبندنت
المصدر: الجديد برس
إقرأ أيضاً:
لغز يحير العلماء.. اكتشاف وشم فريد على وجه مومياء عمرها 800 عام
#سواليف
في اكتشاف يسلط الضوء على عبقرية الحضارات القديمة، تمكن فريق بحثي دولي من الكشف عن تفاصيل مذهلة لوشوم نادرة زينت وجه ومعصم #مومياء سيدة تعود لحضارة #الأنديز قبل 8 قرون.
ويحمل هذا الكشف الأثري الفريد في طياته أسئلة عميقة عن هوية هذه المرأة ودورها في مجتمعها.
وتعود قصة هذه #المومياء_الغامضة إلى مطلع القرن العشرين، عندما وصلت إلى المتحف الإيطالي للأنثروبولوجيا والإثنوغرافيا دون أي وثائق تذكر سوى اسم المتبرع الإيطالي. لكن وضعية الجلوس المميزة للجثة، مع ثني الركبتين ولفها بطبقات من النسيج، أرشدت العلماء إلى أصولها الأنديزية، وتحديدا إلى ثقافة “باراكاس” التي ازدهرت على الساحل الجنوبي لبيرو بين القرنين الثامن قبل الميلاد والثاني الميلادي.
مقالات ذات صلةوباستخدام تقنية التأريخ بالكربون المشع، تبين أن هذه السيدة عاشت بين عامي 1215 و1382 ميلادية، وهي فترة شهدت ازدهارا لحضارات ما قبل كولومبوس في أمريكا الجنوبية.
وللكشف عن أسرار هذه المومياء، استعان العلماء بتقنيات تصوير متطورة تعتمد على الأشعة تحت الحمراء بموجات تتراوح بين 500 و950 نانومتر، بالإضافة إلى تقنية التصوير الانعكاسي بالأشعة تحت الحمراء.
وهذه الأساليب الحديثة كشفت عن وجود وشم غير مرئي للعين المجردة، يتناقض مع التعقيد الفني المعتاد في حضارات المنطقة. فبينما نجد في المومياوات الأخرى زخارف معقدة تزين الأيدي والأقدام، اقتصرت وشوم هذه السيدة على ثلاثة خطوط مستقيمة تمتد من الأذن إلى الفم على كلا الخدين، ورسمة بسيطة على شكل الحرف “S” تزين معصمها الأيمن.
والأكثر إثارة في هذا الاكتشاف كان تحليل المواد المستخدمة في عمل هذه الوشوم. عبر استخدام تقنيات متقدمة مثل حيود الأشعة السينية ومطيافية رامان الدقيقة والمجهر الإلكتروني الماسح، تبين أن الصبغات المستخدمة تتكون من معدن الماغنتيت (أكسيد الحديد الأسود) ومعدن البيروكسين، في حين لم يعثر الفريق على أي أثر للفحم الذي كان شائع الاستخدام في تلك الفترة. وهذه النتائج تشير إلى معرفة متقدمة بخصائص المعادن واستخداماتها بين شعوب الأنديز القديمة.
ورغم هذا الكشف المهم، ما زال الغرض يحيط بهذه الوشوم، خاصة مع عدم وجود سوابق مماثلة في السجل الأثري.
ويرى العلماء أن موقع هذه الرسوم على الوجه – وهو مكان بارز جدا – يشير إلى أهميتها البالغة، سواء من الناحية الجمالية أو الطقسية أو الاجتماعية. وقد تكون هذه الخطوط تمثل علامة مرتبطة بالمرتبة الاجتماعية، أو لها دلالات دينية، أو حتى وظيفة علاجية حسب المعتقدات السائدة آنذاك.
ولا يقدم هذا الاكتشاف فقط دليلا ماديا على تقنيات الوشم المتقدمة في حضارات الأنديز، بل يضيف أيضا بعدا جديدا لفهم الرموز البصرية وتطور الفنون الجسدية في المجتمعات القديمة. كما يثير تساؤلات مهمة حول دور المرأة في هذه الحضارات وموقعها في التسلسل الهرمي الاجتماعي.
ويعتزم الفريق البحثي الآن توسيع نطاق دراسته لمقارنة هذه النتائج مع الاكتشافات الأثرية الأخرى في المنطقة، سعيا لفك شيفرة هذه الرموز الغامضة.
اللواء شقير: ستعود المناطق المحتلة في الجنوب الى الدولة وأهلها