تُعد بطاريات الليثيوم أيون من الركائز الأساسية للتقنيات الصديقة للبيئة مثل السيارات الكهربائية. لكنها تواجه تحديات في تخزين الطاقة وتكاليف الإنتاج المرتفعة.
في المقابل، ظهرت بطاريات الليثيوم والكبريت كبديل واعد. توفر هذه البطاريات كثافة طاقة أعلى، وتعتمد على الكبريت، وهو مادة متوفرة ورخيصة.
تطوير مادة كربونية لشحن أسرع وأداء أفضل
طور الباحثون مادة كربونية مشبعة بالنيتروجين لتحسين أداء بطاريات الليثيوم والكبريت. هذا الابتكار يسمح بشحن البطارية خلال 12 دقيقة فقط، مع بقاء صحتها 82% بعد 1000 دورة شحن.
هذه الخطوة تمهد لتسويق البطاريات تجاريًا في المستقبل القريب.
مزايا بطاريات الليثيوم والكبريت
تتميز هذه البطاريات بكفاءة عالية في تخزين الطاقة مقارنة بالبطاريات التقليدية. كما أن الكبريت مادة صديقة للبيئة ومتوفرة بكثرة.
هذا يجعلها خيارًا اقتصاديًا ومستدامًا مقارنة ببطاريات الليثيوم أيون التي تستخدم مواد مثل الكوبالت والنيكل.
التحديات والحلول التقنية
تواجه البطاريات الجديدة مشكلة تكون كبريتيدات الليثيوم التي تهاجر داخل البطارية وتضعف أدائها.
لحل المشكلة، صنع الباحثون مادة كربونية جديدة عالية الجرافيت ومتعددة المسام. استخدموا طريقة الاختزال الحراري مع المغنيسيوم للحفاظ على أداء عالي حتى مع الشحن السريع.
السعة والاستخدامات المثالية
تصل سعة هذه البطاريات إلى 705 مللي أمبير في الساعة، أي أكثر 1.6 مرة من البطاريات المشابهة.
تجعل هذه السعة البطاريات مثالية للأجهزة المحمولة الصغيرة مثل الهواتف الذكية واللوحيات والكمبيوترات المحمولة.
