ابوظبي - ياسر ابراهيم - الاثنين 1 ديسمبر 2025 12:52 مساءً - طور فريق من الباحثين في المعهد الوطني للعلوم والتكنولوجيا في أولسان (UNIST) طريقة مبتكرة لزيادة عمر البطاريات الصلبة للسيارات الكهربائية، من خلال تعديل طبقة الإلكتروليت بطريقة بسيطة وفعالة.
وتعتمد التقنية الجديدة على شد أحادي المحور لإلكتروليت بوليمري فلوريني، ما أدى إلى احتفاظ البطارية بنسبة 78% من سعتها بعد 200 دورة شحن وتفريغ، وتعد هذه النسبة تحسنا واضحا مقارنة بنسبة 55% التي سجلتها البطاريات التي استخدمت إلكتروليتات غير مشدودة تحت نفس الظروف.
وقد نشر الفريق الدراسة في مجلة Energy Storage Materials، موضحا أن هذه العملية تؤثر بشكل مباشر على نقل أيونات الليثيوم داخل الإلكتروليت. وبيّن الباحثون أن معدل انتشار أيونات الليثيوم في الإلكتروليت المشدود زاد 4.8 أضعاف مقارنة بالعينات غير المشدودة، بينما تحسّن التوصيل الأيوني بنسبة 72%، ما يعكس زيادة كبيرة في كفاءة البطارية.
إلى جانب تحسين الأداء، ركز الفريق على تعزيز معايير السلامة، فقد أظهرت اختبارات الاشتعال أن المادة الجديدة تمتلك خصائص مقاومة للنيران، إذ اخمدت النيران خلال أربع ثوانٍ فقط من التعرض للهبة، ويعتبر هذا الأمر مهما جدا لصناعة السيارات الكهربائية، التي تواجه مخاطر كبيرة بسبب قابلية الاشتعال للإلكتروليتات السائلة العضوية التقليدية.
ويُعزى نجاح التقنية إلى التركيب الهيكلي للإلكتروليت، حيث تم استخدام فيلم بوليمري من نوع PVDF-TrFE-CFE. في حالته الطبيعية، تكون سلاسل البوليمر معقدة ومتشابكة، مما يعيق حركة أيونات الليثيوم، لكن تطبيق الشد الميكانيكي يفتح هذه السلاسل ويوفر مسارات مستمرة للأيونات، كما أضاف الباحثون مسحوقا سيراميكيا (LLZTO) لتحسين المرونة الميكانيكية ومقاومة الاشتعال والتوصيل الأيوني.
ولإثبات جدوى التقنية عمليا، دمج الفريق الإلكتروليت المشدود في بطاريات ليثيوم-معدن مزودة بكاثود فوسفات الحديد الليثيوم (LFP)، مما أسفر عن زيادة ملحوظة في عمر البطارية.
وأكد الباحثون أن هذه الطريقة قابلة للتطبيق على نطاق واسع، نظرا لمرونة الإلكتروليتات البوليمرية وسهولة تصنيعها مقارنة بالإلكتروليتات الصلبة غير العضوية الهشة.
وقال البروفيسور سوك جو كانغ، قائد البحث: "يمكن تطبيق هذه الطريقة على مختلف أنواع الإلكتروليتات البوليمرية، ما يسرّع من تسويق بطاريات صلبة آمنة وطويلة العمر، وهو خطوة مهمة نحو مستقبل أكثر أمانا واستدامة للسيارات الكهربائية".
يُتوقع أن تفتح هذه التقنية الباب أمام تطوير جيل جديد من البطاريات الصلبة التي تجمع بين الأداء العالي، السلامة، وطول العمر، ما يعزز ثقة المستهلكين في السيارات الكهربائية ويحفّز انتشارها على نطاق عالمي.
أخبار متعلقة :