اكتشاف جديد في معهد MIT قد يسرّع شحن البطاريات الكهربائية بشكل كبير

---

أخبار هنا العالم - توصل فريق من الباحثين في معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا (MIT) بالولايات المتحدة إلى اكتشاف مهم قد يسرّع بشكل كبير من عملية شحن السيارات الكهربائية والأجهزة الإلكترونية، حسبما أفادت صحيفة «إندبندنت». يرتكز هذا الاكتشاف على فهم أفضل للتفاعل الأساسي داخل بطاريات أيونات الليثيوم، التي تعمل على تشغيل مجموعة واسعة من الأجهزة بدءًا من الهواتف الذكية وأجهزة الكمبيوتر المحمولة، وصولًا إلى السيارات الكهربائية.

تعتمد هذه البطاريات على حركة جزيئات صغيرة تُعرف بأيونات الليثيوم داخل وخارج الأقطاب الكهربائية الصلبة، وهي عملية تتكرر آلاف المرات خلال عمر البطارية. وتحدد سرعة هذا التفاعل معدل شحن البطارية والكمية الإجمالية للطاقة التي يمكنها تخزينها.

حتى الآن، كانت محاولات تحسين أداء البطاريات تعتمد إلى حد كبير على التجربة والخطأ، بينما ظلت النظرية التقليدية، المبنية على معادلة عمرها أكثر من مئة عام، غير كافية لتفسير الاختلافات بين المواد المستخدمة.

وقد كشف الباحثون في MIT أن التفاعل يعتمد على ما يعرف بـ «نقل الأيونات والإلكترونات المقترنة»، إذ لا تتحرك أيونات الليثيوم بكفاءة نحو القطب إلا إذا كانت الإلكترونات موجودة في الوقت نفسه، مما يعزز من كفاءة التفاعل.

وعلق مارتن بازانت، أستاذ الرياضيات في المعهد، قائلاً: «نأمل أن يمكننا هذا الاكتشاف من تسريع وضبط التفاعلات الكيميائية بشكل أكبر، مما يؤدي إلى تسريع عمليات الشحن والتفريغ».

وقد تم اختبار معدلات التفاعل عبر أكثر من 50 مادة مختلفة، بما في ذلك تلك المستخدمة في الهواتف الذكية والسيارات الكهربائية. ولم تقتصر نتائج النظرية الجديدة على مطابقة البيانات العملية فحسب، بل كشفت أيضًا عن طرق محتملة لتسريع التفاعل.

وأشار الباحثون إلى أنه من خلال تعديل مكونات الإلكتروليت السائل داخل البطارية، مثل استبدال بعض المركبات الكيميائية، يمكن تحقيق تحسينات كبيرة في سرعة الشحن وتقليل التآكل والتلف الذي يختصر من عمر البطارية.

وأكد البروفسور بازانت أن هذا الاكتشاف قد يوفر في المستقبل «الإطار النظري» اللازم للمصنعين لتصميم بطاريات أكثر كفاءة بشكل منهجي، بدلاً من الاعتماد على التجارب المكلفة والتخمين.

---

مشاركة عبر:

---