الوجبات الجاهزة الرئيسية
- يتم تطوير مجموعة واسعة من التقنيات الجديدة لإطالة عمر البطارية.
- أعلن الباحثون مؤخرًا أنهم وجدوا طريقة لزيادة عمر البطاريات بشكل كبير.
- هناك قلق متزايد بشأن سلامة بطاريات الليثيوم أيون.
قد يُقاس عمر بطارية هاتفك الذكي يومًا ما بالأيام بدلاً من الساعات.
اكتشف باحثون من المعهد الياباني المتقدم للعلوم والتكنولوجيا طريقة لزيادة عمر البطاريات بشكل كبير. إنه أحد التطورات المتزايدة في مجال تخزين الطاقة.
"هذا النوع من الأبحاث مهم ، وفي النهاية يجب أن تترجم هذه النتائج النظرية والتجريبية إلى عمر أطول للبطارية ، وهو أمر مهم من وجهة نظر بيئية واقتصادية" ، قال جاك كافانو ، الرئيس التنفيذي لشركة تخزين الطاقة Nanotech Energy ، الذي لم يشارك في الدراسة اليابانية ، قال في مقابلة عبر البريد الإلكتروني.
نحتاج بطاريات أفضل
في ورقة بحثية حديثة ، يقول الباحثون إن أنودات الجرافيت المستخدمة على نطاق واسع في البطارية تحتاج إلى مادة رابطة لتثبيت المعدن معًا ، لكن رابط البولي ينقص. إنهم يبحثون عن نوع جديد من الموثق مصنوع من بوليمر مشترك ، مما يجعل البطاريات تدوم لفترة أطول.
تكنولوجيا البطارية الحالية تترك الكثير مما هو مرغوب فيه. أكثر أنواع البطاريات القابلة لإعادة الشحن شيوعًا في الأجهزة الإلكترونية الاستهلاكية في الوقت الحالي هو ليثيوم أيون. في حين أنهم يستطيعون الاحتفاظ بقدر كبير من الطاقة وتفريغها مقارنة بالتقنيات الأخرى ، إلا أن لديهم بعض القيود الأساسية.
، أوضح بوب بليك ، نائب رئيس شركة تطوير طوق الكلاب الذكية Fi ، في مقابلة عبر البريد الإلكتروني: "من ناحية ، تتدهور سعتها بشكل متناسب مع عدد دورات الشحن / التفريغ". "يمكنك أن تتوقع عادةً أن تحتفظ بطارية ليثيوم أيون بحوالي 80 بالمائة فقط من سعتها الأصلية بعد 500 دورة شحن / تفريغ."
هناك أيضًا قلق متزايد بشأن سلامة بطاريات الليثيوم أيون. في العام الماضي ، استدعت BMW أكثر من 26000 سيارة هجينة تعمل بالكهرباء معرضة لخطر الحرائق. في فبراير ، بدأت هيونداي في استدعاء 76000 سيارة هيونداي كونا EVs في كوريا الجنوبية بعد أكثر من عشرة تقارير عن حرائق في عبوات بطاريات Kona EV الخاصة بها.
تعزيزات البطارية قد تكون في الأفق
تعمل مجموعة واسعة من الشركات والباحثين على إيجاد طرق للحصول على مزيد من الحياة من الأدوات.
في مختبر البروفيسور إيان حسين بجامعة سيراكيوز ، يجري هو وفريقه البحثي في علوم المواد أبحاثًا حول المواد التي يمكن استخدامها في الجيل القادم من البطاريات.يمكن أن يكون الليثيوم ، وهو مادة شائعة الاستخدام في البطاريات ، باهظ الثمن ويصعب إعادة تدويره وعرضة للسخونة الزائدة. يقوم Hosein باختبار معادن وفيرة مثل الكالسيوم والألمنيوم والصوديوم لمعرفة كيف يمكن استخدامها لهندسة بطاريات جديدة.
قال حسين في بيان صحفي: "عندما نعمل في علم المواد ، يجب أن تلبي المواد التي نصنعها الكثير من التوقعات المختلفة". "نحن نفكر فيما يحدث بخلاف الليثيوم. يمكن أن تكون المواد الأخرى بطبيعتها أكثر أمانًا وأقل تكلفة وأكثر حميدة من الناحية البيئية."
تحاول بعض الشركات إعادة ضبط النوع القياسي الحالي لبطاريات ليثيوم أيون. تدعي شركة Enovix ، على سبيل المثال ، أنها طورت بطاريات ليثيوم أيون بكثافة طاقة قبل خمس سنوات من المنتجات الحالية المتوافقة مع معايير الصناعة.
قال كاميرون ديلز ، المدير العام والمدير التجاري الرئيسي في ENOVIX ، في مقابلة عبر البريد الإلكتروني أن منتجات البطاريات الحالية للشركة توفر كثافة طاقة أكبر بنسبة 27٪ - 110٪ من غيرها في السوق.
تقنيتان أخريان واعدتان قيد التطوير هما الجذور العضوية وبطاريات السكر. يمكن أن تقدم الجذور العضوية أداءً مشابهًا لـ Li-Ion باستخدام بوليمرات عضوية خاصة ، مع كونها مرنة وأكثر صداقة للبيئة. تستخدم بطاريات السكر السكر والإنزيمات النشطة لإنتاج الكهرباء ويمكن أن تكون عالية الكثافة للطاقة.
هذا النوع من البحث مهم ، وفي النهاية يجب أن تترجم هذه النتائج النظرية والتجريبية إلى عمر أطول للبطارية.
قال خافيير نادال ، مدير شركة BlueThink لاستشارات ابتكار المنتجات في المملكة المتحدة: مقابلة عبر البريد الإلكتروني.
يتوقع نادال أن تقنيات البطاريات الجديدة هذه ستحول التكنولوجيا الشخصية في العقد المقبل.
قال نادال"المنتجات التي نعرفها بالفعل ستتحسن تدريجياً". "على سبيل المثال ، تصبح الهواتف وأجهزة الكمبيوتر المحمولة أرق وأخف وزناً مع زيادة وقت عملها.يتيح حل تخزين الطاقة الجديد منتجات جديدة يمكنها تغيير تجربة المستخدم بشكل جذري."
