ابتكار بطارية تعمل في درجة حرارة 70 تحت الصفر

ابتكر فريق من الباحثين في الصين بطارية جديدة تتكون من أقطاب مصنوعة من مكونات عضوية يمكنها أن تعمل في ظل درجات حرارة تبلغ سبعين درجة تحت الصفر، وهي درجة حرارة تقل بفارق كبير عن الدرجات المعتادة التي تفقد فيها بطاريات أيونات الليثيوم القدرة على العمل.

سان فرانسيسكو 4 آذار/مارس (د ب أ)- ابتكر فريق من الباحثين في الصين بطارية جديدة تتكون من أقطاب مصنوعة من مكونات عضوية يمكنها أن تعمل في ظل درجات حرارة تبلغ سبعين درجة تحت الصفر، وهي درجة حرارة تقل بفارق كبير عن الدرجات المعتادة التي تفقد فيها بطاريات أيونات الليثيوم القدرة على العمل.
ومن الممكن أن تساعد هذه البطاريات الجديدة في تطوير تقنيات لتوليد الطاقة في درجات حرارة فائقة البرودة مثل الفضاء الخارجي أو المناطق القطبية.

ورغم أن البطاريات يمكنها العمل في درجات الحرارة الباردة نسبيا، إلا أن لها بعض الحدود فيما يتعلق بتوليد الطاقة، حيث أن معظم البطاريات تعمل بخمسين في المئة من طاقتها في درجات حرارة تبلغ عشرين درجة مئوية تحت الصفر، وتنخفض هذه النسبة إلى 12 بالمئة عندما تنخفض الحرارة إلى أٌقل من أربعين درجة تحت الصفر.
ولكن فريق الباحثين الصيني توصل إلى تصميم جديد للبطاريات الجديدة يتيح لها العمل في درجات الحرارة التي تتوقف فيها البطاريات الأخرى التقليدية عن العمل.

ونقل الموقع الإلكتروني "فيز دوت أورج" المتخصص في الأبحاث العلمية والتكنولوجيا عن يونج ياو تشيا الباحث بقسم الكيمياء بجامعة فودان في مدينة شنغهاي الصينية قوله "الكل يعرف أن الأقطاب الكهربائية والكهرل (وهو المادة التي تحتوي على أيونات حرة وتشكل وسيطا لنقل الكهرباء) لها تأثير كبير على أداء البطارية، ولكن عندما تنخفض درجة الحرارة، يصاب الكهرل بالخمول في توصيل الكهرباء، وهي المشكلة التي أرقت الباحثين لفترة طويلة".
واستخدم فريق البحث كهرل مصنوع من مركب عضوي يحمل اسم الإستر، ويتميز بأنه يتجمد عند درجات منخفضة للغاية، وهو ما يتيح له توليد الكهرباء حتى في درجات الحرارة فائقة البرودة، كما استخدم الباحثون أقطاب مصنوعة من مادتين عضويتين هما "البوليتريفين لامين" و"النفتالين تيترا كربوكسليك ديانهيدرات".
وبعكس الأقطاب المصنوعة من أيونات الليثيوم، فإن هاتين المادتين العضويتين، لا تعتمدان على عملية الإقحام الكيميائية في توليد الكهرباء، وهو العملية التي تتعرض للتباطؤ في ظل انخفاض درجات الحرارة.
وقال تشيا إنه "بفضل هذه المركبات العضوية، تستطيع البطاريات القابلة لإعادة الشحن أن تعمل بشكل جيد في ظل درجات حرارة فائقة البرودة مثل سبعين درجة تحت الصفر".
ويعتقد فريق البحث أن هذه التقنية الجديدة يمكن أن تكون بمثابة حل أفضل من محاولات تطوير أداء البطاريات أيونات الليثيوم.