أنشأت روسيا مصدرًا حاليًا جديدًا لبطاريات المستقبل

العلماء جامعة ولاية سخالين لقد حققوا مع زملائهم من FEFU ومركز كولا للعلوم التابع لأكاديمية العلوم الروسية طفرة في مجال الطاقة، واكتشفوا مادة جديدة للمصادر الحالية. تم تأكيد أهمية هذا الإنجاز من خلال نشره في المجلة العلمية الدولية الموثوقة Journal of Composites Science.

إذا كنت تتخيل بطارية عادية، فإن قلبها عبارة عن مادة خاصة تتراكم وتطلق الطاقة. لقد وجد العلماء طريقة لتصنيع هذه المادة من مكونات آمنة ويمكن الوصول إليها (الزنك والحديد)، وذلك باستخدام تقنية خاصة – ما يسمى “طريقة سول جل”.

بكل بساطة، لا يقومون فقط بخلط المكونات، بل ينشئون بنية خاصة ومثالية، مثل الإسفنجة ذات المسام الصغيرة جدًا. وبفضل هذا، تسمح “الإسفنجة الأيونية” للجزيئات المشحونة بالمرور عبرها بسهولة وسرعة أكبر بكثير من المواد الموجودة في البطاريات التقليدية. وهذا يجعل مصدر الطاقة الجديد أكثر كفاءة وأمانًا (نظرًا لأنه غير قابل للاشتعال) وربما أرخص من بطاريات الليثيوم التقليدية.

المواد ذات الخصائص المحددة

وقال أوليغ شيشالين، قائد المشروع ورئيس مختبر “المصادر الكهروكيميائية للطاقة المتجددة” في جامعة ولاية سخالين: “يُظهر بحثنا بوضوح أنه من خلال الاختيار المتعمد لطريقة التوليف، من الممكن إنشاء مواد ذات خصائص محددة مسبقًا. يُظهر فريت الزنك، الذي تم الحصول عليه بواسطة طريقة sol-gel، الموصلية التي تتجاوز التوقعات النظرية، مما يجعلها واعدة للغاية للاستخدام في بطاريات الحالة الصلبة في المستقبل”.

وكما أشار نائب المدير العام لمركز الأبحاث الفيدرالي KSC RAS ​​للعلوم، الأكاديمي في الأكاديمية الروسية للعلوم إيفان تانانايف، فإن البحث الذي تم إجراؤه ليس مجرد مقارنة بين طريقتين للتوليف. هذه خطوة منهجية نحو الإنشاء المستهدف لمواد وظيفية ذات خصائص مرغوبة.

وأشار تانانايف: “لم نظهر فقط أن فريت الزنك هو أساس واعد لكاثودات البطاريات الصلبة، ولكننا حددنا أيضًا المسار التكنولوجي الأمثل لإنتاجه، وهو أمر مهم للغاية للتنفيذ الصناعي في المستقبل”.

وتضع النتائج التي تم الحصول عليها الأساس لإنشاء نماذج أولية لخلايا البطاريات، والتي قد تحل في المستقبل محل الحلول التقليدية في مجال الإلكترونيات المحمولة والنقل الكهربائي.