أحدث تكنولوجيا البطاريات 2020

randa
2020-10-07T20:31:28+03:00
آخر الأخبار
randa7 أكتوبر 2020

أحدث تكنولوجيا البطاريات

بينما تتطور الهواتف الذكية والسيارات الكهربائية والأجهزة الذكية القابلة للارتداء بشكل متسارع جداً، إلا أنها لا تزال مقيدة بالطاقة وتحدياً طاقة البطاريات،التي لم  لم تتطور البطارية منذ عقود، لكننا يبدو أننا على وشك رؤية ثورة في عالم الطاقة.

تدرك شركات التكنولوجيا والسيارات الكبرى حدود بطاريات أيونات الليثيوم، بينما أصبحت الرقائق وأنظمة التشغيل أكثر كفاءة لتوفير الطاقة، ولكننا ما زلنا ننظر فقط إلى يوم أو يومين من الاستخدم  على الهاتف الذكي قبل أن نُظر إلى إعادة الشحن مرة أخرى، لذلك فإن عمليات التطوير تسير بشكل جيد في سبيل إنتاج بطاريات تدوم لوقت أطول، لقد جمعنا في هذا الكقال أفضل اكتشافات البطاريات التي يمكن أن تكون معنا قريبًا، من الشحن عبر الهواء إلى إعادة الشحن فائقة السرعة لمدة 30 ثانية.

●    قطب الأنبوب النانوي الكربوني المحاذي عَمُودِيًّا

صممت NAWA Technologies وحصلت على براءة اختراع لقطب الكربون فائق السرعة، والذي يُقال إنه يغير قواعد اللعبة في سوق البطاريات، وهي تستخدم تصميم أنابيب نانو كربونية محاذاة رأسياً (VACNT) وتقول NAWA إنها يمكن أن تعزز طاقة البطارية عشرة أضعاف، وتزيد من تخزين الطاقة بمقدار ثلاثة أضعاف، وتزيد من دورة حياة البطارية خمس مرات.

 ترى الشركة أن السيارات الكهربائية هي المستفيد الرئيسي، مما يقلل من انبعاثات الكربون وتكلفة إنتاج البطاريات، مع تعزيز الأداء، تقول NAWA أن نطاق 1000 كيلومتر يمكن أن يصبح هو القاعدة، مع تقليل أوقات الشحن إلى 5 دقائق للوصول إلى 80 في المائة، وحسب الشركة المصنعة يمكن أن تكون التكنولوجيا قيد الإنتاج بحلول عام 2023.

●    بطارية ليثيوم أيون خالية من الكوبالت

طور باحثون في جامعة تكساس بطارية ليثيوم أيون لا تستخدم عنصر الكوبالت في كاثودها، وبدلاً من ذلك استخدم الباحثون  نسبة عالية من النيكل (89 في المائة) باستخدام  المنجنيز والألمنيوم للمكونات الأخرى.

قال البروفيسور أروموجام مانثيرام، رئيس قسم الهندسة الميكانيكية ومدير معهد تكساس للمواد: “الكوبالت هو المكون الأقل وفرة والأغلى في كاثودات البطاريات، ونحن نعمل للقضاء عليه تماما”، يقول الفريق إنهم تغلبوا على المشاكل الشائعة مع هذا الحل، مما يضمن عمر بطارية جيد وتوزيعًا متساويًا للأيونات.

●    شركة SVOLT تكشف عن بطاريات خالية من الكوبالت للسيارات الكهربائية

في حين أن خصائص تقليل انبعاثات السيارات الكهربائية مقبولة على نطاق واسع، لا يزال هناك جدل حول البطاريات، لا سيما استخدم  المعادن مثل الكوبالت، أعلنت شركة SVOLT، ومقرها مدينة تشانغتشو بالصين، أنها صنعت بطاريات خالية من الكوبالت مصممة لسوق السيارات الكهربائية.

 بصرف النظر عن تقليل نسبة المعادن النادرة المستخدمة في البطارية، تدعي الشركة أن لديها كثافة طاقة أعلى، مما قد يؤدي إلى نطاقات تصل إلى 800 كيلومتر (500 ميل) للسيارات الكهربائية، كما ستعمل التقنية الجديدة على إطالة عمر البطارية وزيادة السلامة، وقد أكدت الشركة أنها تعمل مع مصنع أوروبي كبير، لذلك من المحتمل أن يكون الظهور الأول للبطارية في أوروبا بدلاً من الصين.

●    بطاريات الليثيوم أيون السيليكونية

سعياً للتغلب على مشكلة السيليكون غير المستقر في بطاريات أيونات الليثيوم، طور باحثون في جامعة شرق فنلندا طريقة لإنتاج أنود هجين، باستخدم  جزيئات السيليكون ذات المسام المتوسطة وأنابيب الكربون النانوية، الهدف في النهاية هو استبدال الجرافيت بالسيليكون كأنود في البطاريات، الذي تبلغ سعته عشرة أضعاف السعة، يؤدي استخدم هذه المادة الهجينة إلى تحسين أداء البطارية، بينما يتم إنتاج مادة السيليكون بشكل مستدام من رماد قشر الشعير.

●    بطاريات أسلاك النانو الذهبية

لقد نجحت العقول العظيمة في جامعة كاليفورنيا في إيرفين، في استخدام أسلاك النانو في البطاريات التي تحمل الكثير من دورات إعادة الشحن، قد تكون النتيجة لهذه الحركة بطاريات مستقبلية لا تموت.

الأسلاك النانو، أرق ألف مرة من شعرة الإنسان، تشكل هذه الإمكانية مستقبلاً عظيماً لبطاريات مستقبلية، يستخدم هذا الاكتشاف أسلاكًا نانوية من الذهب في إلكتروليت جل لتجنب حدوث الأعطال عند عملية إعادة الشحن، تم اختبار هذه البطاريات لإعادة شحنها أكثر من 200000 مرة في ثلاثة أشهر ولم تظهر أي تدهور على الإطلاق.

●    بطاريات الجرافين

من المحتمل أن تكون بطاريات الجرافين من شركة Grabat واحدة من أفضل بطاريات الجرافين المتاحة، حيث طورت الشركة بطاريات جرافين التي يمكن أن توفر للسيارات الكهربائية مدى قيادة يصل إلى 500 ميل عند الشحن.

تقول شركة Graphenano، الشركة التي تقف وراء التطوير، إن البطاريات يمكن شحنها بالكامل في غضون دقائق قليلة ويمكن شحنها وتفريغها أسرع 33 مرة من أيون الليثيوم، التفريغ مهم أيضًا لأشياء مثل السيارات التي تريد كميات هائلة من الطاقة من أجل الانسحاب بسرعة.

لا توجد أي معلومات حول ما إذا كانت بطاريات Grabat تُستخدم حَالِيًّا في أي منتجات، لكن الشركة لديها بطاريات متوفرة للسيارات والطائرات بدون طيار والدراجات وحتى المنزل.

●    البطاريات الإسفنجية

تعتقد Prieto أن مستقبل البطاريات سيكون ثلاثي الأبعاد، تمكنت الشركة من عمل ذلك ببطاريتها التي تستخدم ركيزة من الرغوة النحاسية.

هذا يعني أن هذه البطاريات لن تكون أكثر أمانًا فقط، وبسبب عدم وجود إلكتروليت قابل للاشتعال، ولكنها ستوفر أيضًا كثافة أعلى بخمس مرات، وعمرًا أطول، وشحنًا أسرع، وستكون أرخص في التصنيع، كما أنها ستكون أصغر من البطاريات الحالية.

تهدف Prieto إلى وضع بطارياتها في أشياء صغيرة أولاً، مثل الأجهزة القابلة للارتداء، لكن الشركة تقول إنه يمكن ترقية البطاريات حتى نتمكن من رؤيتها في الهواتف وربما حتى السيارات في المستقبل.

حسب الأبحاث الحالية، من الممكن أن نرى البطاريات الحديثة في غضون 5 سنين، تشير التقارير أن هذه البطاريات ستكون مرتفعة الكلفة بسبب نُدرة المواد المستخدمة في صناعتها، ولكن ما يمكن أن يحدث خلال الخمس سنوات القادمة؟، بالطبع لا نعرف، ولكن ربما لا نحتاج لإستبدال بطارية السيارة، أو شحن هواتفنا.

أحدث تكنولوجيا البطاريات 2020

اقرأ المزيد: أحدث تكنولوجيا البطاريات 2020

براءة اختراع من Apple قد تغير مستقبل الهواتف الذكية

أحدث تكنولوجيا البطاريات 2020

أحدث تكنولوجيا البطاريات 2020

رابط مختصر

عذراً التعليقات مغلقة

error: Content is protected !!