تخيل عالمًا حيث يتم إعادة شحن بطاريات أجهزتنا في غمضة عين، حيث يكون القلق بشأن البطارية مجرد ذكرى بعيدة. لقد جعلنا فريق من الباحثين اللامعين في المعهد الكوري لأبحاث التكنولوجيا الكهربائية (KERI) خطوة أقرب إلى هذا الواقع من خلال صنع أنودات كربونية مبتكرة لبطاريات الصوديوم .
لقد ابتكر هؤلاء العلماء طريقة ثورية لإنتاج الأنودات، أي الأقطاب السالبة في البطارية، وهي المكونات الأساسية للبطاريات، بسرعة وكفاءة كبيرة. سلاحهم السري؟ عملية تسخين تحريضي بالموجات الدقيقة تستخدم أنابيب الكربون النانوية فائقة التوصيل.
دورة إنتاج الأنود
ببساطة، تخيل أنك قادر على "طهي" الأنود في فرن ميكروويف فائق القوة. وبدلاً من ساعات أو أيام، تستغرق العملية 30 ثانية فقط. تعمل الأنابيب النانوية الكربونية، الممزوجة ببوليمرات خاصة، مثل هوائيات صغيرة، حيث تلتقط طاقة الموجات الميكروية وتسخن المادة إلى درجات حرارة عالية جدًا. عند هذه النقطة، يندمج كل شيء في أنود كربون مضغوط للغاية.
تتيح لك هذه العملية، وهي نتيجة سنوات من البحث وعمليات المحاكاة المعقدة، الحصول على أنودات كربونية صلبة عالية الجودة في لمح البصر. والأمر لا يتعلق بالسرعة فحسب، بل إن هذه الطريقة أيضًا أرخص وأكثر استدامة من التقنيات التقليدية.
لكن لماذا يعتبر هذا الاكتشاف مهماً جداً؟ لأنه يمهد الطريق لبطاريات أيون الصوديوم أكثر قوة وأمانًا ويسهل الوصول إليها. هذه البطاريات، على عكس بطاريات الليثيوم، لا تتعرض لخطر اشتعال النيران وتعمل بشكل جيد للغاية حتى في درجات الحرارة المنخفضة. علاوة على ذلك، فإن الحصول على أيونات الصوديوم أقل تكلفة بكثير من أيونات الليثيوم: حيث يتم الحصول عليها من الملح.
فريق البحث
ولا يتوقف فريق KERI عند هذا الحد: فهم يعملون بالفعل على تحسين هذه التقنية وتطبيقها على الإنتاج الضخم. رؤيتهم؟ مستقبل لن تُحدث فيه هذه التكنولوجيا ثورة في البطاريات فحسب، بل أيضًا في قطاعات أخرى مثل السيارات الكهربائية والطاقة المتجددة.
أكملت KERI بالفعل طلب براءة اختراع وطني. وتتوقع KERI أن تولد هذه التكنولوجيا اهتمامًا كبيرًا من الشركات التي تتعامل مع مواد تخزين الطاقة وتتوقع اتفاقيات نقل التكنولوجيا مع الشركاء الصناعيين المحتملين.
يعتزم الباحثون مواصلة العمل على تحسين أداء مواد الأنود الخاصة بهم وتطوير التكنولوجيا للإنتاج الضخم المستمر لأفلام الكربون الصلبة ذات المساحة الكبيرة. وفقًا للبيان الصحفي، يمكن أيضًا تطبيق تقنية التسخين بالحث بالموجات الدقيقة في مجالات أخرى، مثل بطاريات الحالة الصلبة التي تتطلب تلبيدًا بدرجة حرارة عالية.
بفضل قناة Telegram الخاصة بنا، يمكنك البقاء على اطلاع دائم بما يتم نشره من مقالات السيناريوهات الاقتصادية الجديدة.
المقالة أقرب إلى بطاريات الصوديوم بطريقة مبتكرة لإنتاج الأنودات تأتي من السيناريوهات الاقتصادية .