أخبار ar.wedoany.com، حقّق فريق البروفيسور تشو هاوشين من جامعة نانجينغ تقدمًا جديدًا في أبحاث إلكتروليت بطاريات الليثيوم المعدنية. من خلال إدخال "مذيب مضاد للتنسيق المستهدف"، تمكّن الفريق من تثبيط مشكلات نمو التشعبات الليثيومية وتحلل الإلكتروليت الناجمة عن عدم التوافق بين الإلكتروليت التقليدي والقطب السالب من الليثيوم المعدني. تُعتبر بطاريات الليثيوم المعدنية، بفضل ميزة كثافة الطاقة العالية، مصدر طاقة مثاليًا للجيل القادم من صناعة السيارات" target="_blank">مركبات الطاقة الجديدة والمنتجات الإلكترونية الاستهلاكية. إلا أن الإلكتروليت التقليدي يتفاعل بشكل لا رجعة فيه مع القطب السالب أثناء الشحن، مكوّنًا تشعبات ليثيومية إبرية على سطح القطب، مما يزيد من مخاطر حدوث قصر الدارة والاشتعال. في السنوات الأخيرة، اعتمدت الأوساط الصناعية بشكل واسع حل "الإلكتروليت عالي التركيز الموضعي"، لكن هذا الحل لا يزال غير قادر على منع التحلل غير القابل للرجوع لمكونات الإلكتروليت على سطح القطب، مما يؤدي إلى تدهور مستمر في أداء البطارية.
أوضح يانغ ووجي، المؤلف الأول للورقة البحثية وطالب الدكتوراه في كلية الهندسة الحديثة والعلوم التطبيقية بجامعة نانجينغ، أن بنية المذيبات في الإلكتروليت التقليدي تتأثر بسهولة بالمجال الكهربائي على سطح القطب أثناء الشحن، مما يؤدي إلى تفككها. صمّم الفريق مذيبًا مضادًا قادرًا على الارتباط بنشاط بأيونات الليثيوم المنبعثة من القطب الموجب للبطارية تحت تأثير المجال الكهربائي، مما يحمي بنية المذيبات الأصلية من التلف. يعمل هذا المذيب المضاد فقط بالقرب من سطح القطب، دون التداخل مع عمل الإلكتروليت الطبيعي.
قام فريق البحث بتركيب هذا المذيب المضاد في إلكتروليت جديد، واختبره في بطاريات الليثيوم المعدنية من نوع الكيس الرقيق. أظهرت البيانات التجارية أن البطارية حققت عمر دورة يتجاوز 750 دورة عند كثافة طاقة تبلغ 450 واط/ساعة لكل كيلوغرام؛ وعند رفع كثافة الطاقة إلى 605 واط/ساعة لكل كيلوغرام، لا تزال البطارية قادرة على العمل بشكل مستقر لمدة 150 دورة. للمقارنة، تبلغ كثافة الطاقة لبطاريات سيارات الركاب الكهربائية النقية الحالية حوالي 200 واط/ساعة لكل كيلوغرام. أشار تشو هاوشين إلى أن الأبحاث السابقة ركزت بشكل أساسي على بنية المذيبات الساكنة للإلكتروليت، بينما حوّل هذا العمل الاهتمام إلى السلوك الديناميكي للمذيبات على سطح القطب، ويمكن للأفكار ذات الصلة أن توفر مرجعًا لتصميم إلكتروليت بطاريات الفلزات القلوية الأخرى.
