غير قابلة للاشتعال وغير متفجرة

لكي يتم تسويق تكنولوجيا البطاريات في السوق، يجب أن تستوفي سلسلة من خصائص التصنيع مغلف الحد الأدنى وهي تضمن إمكانية استخدامها في السيارات الكهربائية: دورة حياة طويلة، حجم ووزن معتدلين، شحن سريع وفعال، التشغيل في بيئات مختلفة، السلامة والموثوقية الاقتصادية.

في كل منهم، حماية هذه ميزة مهمة. تعد الموثوقية والاستقرار أمرًا مهمًا لأن هذه الأجهزة تخزن كميات كبيرة من الطاقة في مساحات صغيرة. تصميم آمن يمنع المخاطر مثل الحرائق أو الانفجارات، ويحمي الركاب. بالإضافة إلى ذلك، تضمن سلامة البطاريات طول عمر السيارة وأدائها الأمثل. تعد هذه الميزة ضرورية لكي يثق المشترون في هذه التكنولوجيا ويعتمدونها.

سلامة المياه مضمونة

لوس بطاريات ليثيوم أيون إنهم يسيطرون حاليًا على السوق بفضل تطورهم التكنولوجي المتقدم. ومع ذلك، فإن استخدامها على نطاق واسع قد يكون محدودًا بسبب المخاطر المرتبطة بالمكونات المتطايرة التي تتكون منها.

بالتنسيق مع مجموعة من العلماء والمتعاونين مع الصناعة الجامعة الأسترالية RMIT (معهد ملبورن الملكي للتكنولوجيا، الجامعة)، قام بتطوير طريقة مبتكرة بطاريات المياه, قابلة لإعادة التدوير وتبرز من أجل سلامتهم، مقاومة للحريق والانفجار.

مدرس دياني ماءوقال مدير الأبحاث إن هذه البطاريات هي في طليعة جيل جديد من أجهزة تخزين الطاقة. وتبشر هذه التطورات بتحسن كبير في كفاءة هذه التكنولوجيا وطول عمرها، مما يمثل علامة فارقة في هذا المجال. “نقوم بتصميم وتصنيع بطاريات أيونات معدنية مائية أو بطاريات مائية“، يؤكد إنه بيان.

لقد اختار الباحثون استخدامه الماء بدلا من الشوارد العضوية لتسهيل مرور الأيونات بين أقطاب البطارية. ونتيجة لذلك، يتم التخلص من خطر نشوب حريق أو انفجار، على عكس ما يحدث مع بطاريات الليثيوم أيون التقليدية. يقول ما: “بطارياتنا قابلة للإزالة بأمان ويمكن إعادة استخدام المواد أو إعادة تدويرها”.

ال البساطة التي تسمح بها طرق التصنيع تساعد البطاريات المائية في جعل إنتاجها على نطاق واسع ممكنًا. ويضيف: “نستخدم مواد مثل المغنيسيوم والزنك، وهي أكثر وفرة في الطبيعة وأكثر اقتصادية وأقل سمية من البدائل المستخدمة في الأنواع الأخرى من البطاريات، مما يساعد على تقليل تكاليف الإنتاج وتقليل المخاطر على صحة الإنسان والبيئة”.

بهدف التغلب على العديد من العقبات التقنية مثل تحسين القدرة على الاحتفاظ بالطاقة ومتانتها، قام الفريق بتطويره مجموعة من نماذج البطاريات المصغرة وينبغي إجراء تحقيقات مختلفة معهم تخضع لتقييم الخبراء.

ويرد وصف جزء من هذه الأعمال في المجلة مواد متطورة. من بينها، العمل الفذ الذي حسم تحديًا كبيرًا: The نمو التغصنات يمكن أن يتسبب ذلك في حدوث دوائر قصيرة وأعطال خطيرة أخرى يمكن أن تؤدي إلى تدمير البطارية. ولتحقيق ذلك، قاموا بوضع طبقة من أكسيد البزموت على أجزاء البطارية التالفة. تعمل هذه الطبقة كدرع يمنع تكوّن التشعبات.

ونتيجة لذلك، زاد عمر البطاريات بشكل كبير، حيث وصل إلى مستويات مماثلة لبطاريات الليثيوم أيون التجارية اليوم. تعتبر البطاريات المائية الخيار الأمثل للتطبيقات العملية التي تتطلب استخدامًا مكثفًا وسريعًا.

“مع القدرة المذهلة والعمر الطويل، لا نمتلك تكنولوجيا البطاريات المتقدمة فحسب، بل نجحنا في دمج تصميمنا مع الألواح الشمسية، مما يظهر تخزينًا فعالاً ومستدامًا للطاقة المتجددة.”

فريق يستمر الماء في العمل في تصميم البطارية تقليص الفجوة مع بطاريات الليثيوم أيون من حيث كثافة الطاقة، حيث يجب أن تشغل كل وحدة من الطاقة المخزنة أقل قدر من المساحة.