• 123

من المتوقع أن يصبح معدن الليثيوم المادة الأنودية النهائية لجميع بطاريات الحالة الصلبة

وفقًا للتقارير، قام علماء من جامعة توهوكو ومنظمة أبحاث مسرعات الطاقة العالية في اليابان بتطوير موصل سوبريون الليثيوم الهيدريد المركب الجديد.وقال الباحثون إن هذه المادة الجديدة، التي تم تحقيقها من خلال تصميم هيكل مجموعة الهيدروجين (الأنيون المركب)، تظهر ثباتًا عاليًا للغاية لمعدن الليثيوم، والذي من المتوقع أن يصبح مادة الأنود النهائية لجميع بطاريات الحالة الصلبة، ويعزز توليد جميع بطاريات الحالة الصلبة بأعلى كثافة طاقة حتى الآن.

من المتوقع أن تحل بطارية الحالة الصلبة المزودة بأنود معدن الليثيوم مشاكل تسرب الإلكتروليت وقابلية الاشتعال وكثافة الطاقة المحدودة لبطاريات أيون الليثيوم التقليدية.من المعتقد عمومًا أن معدن الليثيوم هو أفضل مادة أنود لجميع بطاريات الحالة الصلبة، لأنه يتمتع بأعلى قدرة نظرية وأقل إمكانات بين مواد الأنود المعروفة.
يعد المنحل بالكهرباء الصلب لتوصيل أيونات الليثيوم مكونًا رئيسيًا لجميع بطاريات الحالة الصلبة، ولكن المشكلة تكمن في أن معظم الإلكتروليتات الصلبة الموجودة لديها عدم استقرار كيميائي/كهروكيميائي، مما سيؤدي حتمًا إلى تفاعلات جانبية غير ضرورية في الواجهة، مما يؤدي إلى زيادة مقاومة الواجهة، ويقلل بشكل كبير من أداء البطارية أثناء الشحن والتفريغ المتكرر.

ذكر الباحثون أن الهيدريدات المركبة حظيت باهتمام واسع النطاق في معالجة المشكلات المتعلقة بأنودات معدن الليثيوم، حيث إنها تظهر ثباتًا كيميائيًا وكهروكيميائيًا ممتازًا تجاه أنودات معدن الليثيوم.لا يتمتع الإلكتروليت الصلب الجديد الذي حصلوا عليه بموصلية أيونية عالية فحسب، بل إنه أيضًا مستقر جدًا بالنسبة لمعدن الليثيوم.لذلك، يعد هذا إنجازًا حقيقيًا لجميع بطاريات الحالة الصلبة باستخدام أنود معدن الليثيوم.

وذكر الباحثون أن "هذا التطور لا يساعدنا فقط في العثور على موصلات أيونات الليثيوم القائمة على الهيدريدات المركبة في المستقبل، ولكنه يفتح أيضًا اتجاهات جديدة في مجال المواد الإلكتروليتية الصلبة. ومن المتوقع أن تعزز المواد الإلكتروليتية الصلبة الجديدة التي تم الحصول عليها تطوير تطوير الأجهزة الكهروكيميائية ذات كثافة الطاقة العالية.

تتوقع السيارات الكهربائية كثافة طاقة عالية وبطاريات آمنة لتحقيق نطاق مرضٍ.إذا لم تتمكن الأقطاب الكهربائية والكهارل من التعاون بشكل جيد في قضايا الاستقرار الكهروكيميائي، فسيكون هناك دائمًا عائق على طريق تعميم السيارات الكهربائية.لقد فتح التعاون الناجح بين معدن الليثيوم والهيدريد أفكارًا جديدة.الليثيوم لديه إمكانات غير محدودة.السيارات الكهربائية التي يصل مداها إلى آلاف الكيلومترات والهواتف الذكية التي تتمتع بوضع الاستعداد لمدة أسبوع قد لا تكون بعيدة المنال.


وقت النشر: 12 يوليو 2023