اقتراب بطارية الليثيوم – الأكسجين من الإنجاز العملي

اقتربت بطارية الليثيوم- الأكسجين (Li-O²) التي تتميز بقدرتها على تخزين كمية من الطاقة تفوق قدرة أي نظام آخر لتخزين الطاقة، خطوةً أخرى على طريق الإنجاز العملي، وذلك بفضل بحث نُشِر في دورية Nature Communications.

إن العقبة الرئيسية التي تواجه بطاريات الليثيوم- الأكسجين هي ارتفاع طاقتها الكامنة أثناء شحنها، والذي يؤدي إلى حصول البطارية على فولطية (فولتاج) أعلى من المعتاد أثناء شحنها. هذه الطاقة الكامنة الكبيرة، حتى في الحالات التي تكون فيها قوَّة التيار شديدة الانخفاض، تسبّب ضعف الكفاءة الفولطية ونقصا في دورة حياتها.

ولحلّ هذه المشكلة، وضع فريق أبحاث دوليّ، يشمل باحثين من جامعة الملك عبد العزيز، تصميمًا هندسيًّا جديدًا لمهبِط خلايا بطارية الليثيوم– الأكسجين. وقد ساعد استخدامهم لمكونات نانوية المقياس على تعزيز نموّ بلورات نانوية من بيروكسيد الليثيوم، أثبتت قدرتها على تحقيق تخفيض كبير في طاقة الشحن الكامنة الفائقة.

لجأ الباحثون إلى تقنية ترسيب طبقة ذرية (ALD)، وهي تقنية تسمح بوضع طبقات فيلمية رقيقة جدا من المواد على ركائز من تركيبات مختلفة، لكي تعلق أجزاء نانوية صغيرة جدا من البلاديوم على سطح المهبِط. وقد عملت هذه الأجزاء بمنزلة حفّازات كهربائية فعّالة، وأدت إلى نقل إلكتروني أفضل.

إنهم يأملون أن يتمكن هذا التصميم الهندسي الجديد للمهبِط من فتح دروب جديدة لتطوير بطارية الليثيوم– الأكسجين، بما يتيح استفادة مُثلى من المكونات الرئيسية لهذه البطاريات الواعدة.

اشترك للحصول على النشرة الإلكترونية المحدّثة كل أسبوعين لكي تبقى على اطلاع بكافة المستجدات على الموقع.