جدة – سويفت نيوز :
في تطور علمي بارز، نجح باحثون من معهد ورسيستر بوليتكنيك (WPI) في ابتكار تقنية جديدة تعزز أداء بطاريات الحالة الصلبة وتفتح آفاقًا واعدة لإعادة تدوير أنودات الليثيوم المعدنية، ما يُبشر بمرحلة جديدة من حلول تخزين الطاقة الآمنة والمستدامة للسيارات الكهربائية ومصادر الطاقة المتجددة.
وتركّز أبحاث الفريق على تطوير مادة مُشبّعة بالحديد تبسط تصميم الجيل المقبل من بطاريات الحالة الصلبة، حيث تعالج مشكلة عدم التوافق بين إلكتروليتات الهاليد وأنودات الليثيوم المعدنية. وقد أتاح تطعيم كلوريد الليثيوم–إنديوم بالحديد إنتاج مادة قادرة على تحقيق اتصال مباشر ومستقر مع الأنودات دون الحاجة إلى طبقات واقية مكلفة ومعقدة، مع المحافظة على موصلية أيونية عالية وثبات طويل الأمد.
وأظهرت التجارب نتائج مبشّرة، إذ احتفظت خلايا البطاريات بنسبة 80% من سعتها الأصلية بعد أكثر من 300 دورة شحن وتفريغ، فيما أثبتت الخلايا المتماثلة استقرارًا استثنائيًا لأكثر من 500 ساعة تشغيل دون تدهور ملحوظ.
وعلى صعيد إعادة التدوير، طوّر الباحثون طريقة مبتكرة وآمنة لتحويل أنودات الليثيوم المستهلكة إلى كربونات ليثيوم عالية النقاء بلغت 99.79%، متجاوزةً معايير الصناعة لمواد البطاريات الجديدة. وتتيح هذه العملية، القائمة على تفاعل تكثيف ألدول الذاتي مع الأسيتون، إعادة استخدام المواد المستخلصة في إنتاج كاثودات جديدة، ما يسهم في تقليل الاعتماد على تعدين الليثيوم ويخفض التكاليف ويعزز مبدأ الاقتصاد الدائري.
ويُتوقع أن يكون لهذه الابتكارات أثر كبير على مستقبل تخزين الطاقة، إذ تمهّد الطريق نحو بطاريات أكثر أمانًا وعمرًا أطول، مع إمكانات هائلة لدعم انتشار السيارات الكهربائية وحلول الطاقة المتجددة على نطاق أوسع.
ورغم هذه النتائج الواعدة، يشير الباحثون إلى أن تحديات التطبيق الصناعي وتوسيع نطاق العمليات لا تزال قائمة، ما يستدعي المزيد من البحث والتطوير لتسريع اعتماد هذه التكنولوجيا عالميًا.
