اختراق بطارية السيليكون في عام 2025 قد يعزز سيارات الكهرباء ويحول الطاقة المتجددة إلى الأبد
تستخدم تقنية بطارية جديدة لتخزين 10 أضعاف الطاقة، مما يعد بالقفزات الكبيرة لسيارات الكهرباء والطاقة المتجددة في عام 2025.
- 10 أضعاف الطاقة المخزنة باستخدام أنودات السيليكون الجديدة مقابل أنودات الجرافيت القياسية
- بطاريات الليثيوم الصلبة بالكامل من المقرر أن تتجاوز تكنولوجيا الليثيوم أيون الحالية
- اكتشاف POSTECH قد يمدد نطاق القيادة لسيارات الكهرباء لتتنافس مع سيارات البنزين
- خيارات بطاريات مستدامة وقابلة للتحلل في تزايد على مستوى العالم
لقد وصلت السباق لت electrify السيارات وتخزين الطاقة الخضراء إلى علامة فارقة مفاجئة. في إنجاز تاريخي، قام الباحثون في جامعة POSTECH الكورية الجنوبية بتطوير مادة جديدة من الربط قادرة على فتح القوة الحقيقية لأنودات بطارية السيليكون – وهو تطور يمكن أن يحدث ثورة في نطاق القيادة لسيارات الكهرباء (EV) ويغير الطريقة التي يخزن بها العالم الطاقة من مصادر الطاقة المتجددة.
س: لماذا تعتبر أنودات البطارية مهمة جداً؟
كل بطارية قابلة لإعادة الشحن تحتوي على طرفين: أنود وكاثود. الأنود هو الجزء الحاسم – حيث يخزن الطاقة عندما تشحن البطارية ويطلقها عندما تحتاج إلى الطاقة، سواء لقيادة سيارة أو لإضاءة منزل.
لقد أثبت الجرافيت، مادة الأنود المفضلة اليوم، موثوقيته، لكنه وصل إلى مستوى معين في مقدار الطاقة التي يمكنه تخزينها. هنا يأتي دور السيليكون – عنصر مشهور بسعته التخزينية الكبيرة، حيث يمكنه نظريًا تخزين عشرة أضعاف طاقة الجرافيت. ومع ذلك، فإن ميل السيليكون المزعج للانتفاخ والانكسار أثناء الشحن قد منعه – حتى الآن.
كيف تغلب العلماء على أكبر عيوب السيليكون؟
كان الباحثون في عالم البطاريات يعلمون بوعد السيليكون لكنهم واجهوا مشكلة عيبه القاتل: الانتفاخ أثناء الاستخدام، مما يؤدي إلى الكسر السريع وحتى المخاطر الأمنية. إن الربط المبتكر من POSTECH، الذي طوره الأساتذة سوجين بارك ويون سو كيم وجيجون ريو من جامعة سوجانغ، يحل هذه المشكلة أخيرًا.
لقد تمكن ربطهم من تهذيب انتفاخ السيليكون، مما يمكن البطاريات المحملة بأنودات السيليكون من الاحتفاظ بعشرة أضعاف الطاقة – بأمان وموثوقية. تخيل قيادة سيارة كهربائية ببطارية واحدة لمسافة مماثلة أو أبعد من أي سيارة بنزين في السوق.
س: ما الذي يجعل بطاريات الليثيوم الصلبة بالكامل صفقة كبيرة؟
في حين أن معظم سيارات الكهرباء اليوم تعتمد على بطاريات الليثيوم أيون السائلة، الخطوة التالية هي بطاريات الليثيوم الصلبة بالكامل. هذه التصاميم الجديدة تستبدل السائل بالكتروليت صلب، مما يجعلها أكثر أمانًا، وأرق، وقادرة على تعبئة مزيد من الطاقة في مساحة أقل.
المبتكرون العالميون – من تسلا إلى ناسا – يتسابقون لتجهيز بطاريات الحالة الصلبة. وقد قدم الباحثون في ناسا حتى البولي إيثيلين جلايكول لتسريع انتشار أيونات الليثيوم، مما يساعد في تحقيق أقطاب كهربائية عالية السعة تُسجل بالفعل أرقام قياسية جديدة.
س: هل تسعى دول أخرى للحصول على بطاريات أفضل أيضًا؟
من كوريا الجنوبية إلى الصين والولايات المتحدة وأوروبا، فإن البحث عن البطارية المثالية هو بحث عالمي. العلماء الصينيون يروجون لبطاريات تعتمد على الصوديوم كخيار أرخص وأكثر وفرة من الليثيوم – وهو أمر ضروري مع تزايد الطلب على سيارات الكهرباء وندرة الليثيوم. في هذه الأثناء، يقوم الباحثون في الولايات المتحدة بالتحول إلى المواد الحيوية مثل قشور السلطعون للحصول على بطاريات قابلة للتحلل بالكامل، مما يفتح الأبواب لتقنيات أكثر خضرة وأخلاقية.
مثل هذه التطورات يمكن أن تجعل سيارات الكهرباء في متناول الملايين وتجلب التنقل النظيف إلى كل زاوية من كوكب الأرض.
كيف تعزز بطاريات الجيل التالي الطاقة المتجددة؟
لا تصنع الألواح الشمسية ومزارع الرياح الطاقة دائمًا عندما تكون مطلوبة. البطاريات المحسنة هي القطعة المفقودة – تخزن الطاقة الزائدة من الأيام المشمسة أو العاصفة وتطلقها عندما تظلم السماء أو تهدأ الرياح.
ستقضي البطاريات القوية، الكثيفة، والآمنة على واحدة من أكبر المشكلات لشبكات الطاقة المتجددة. مع ارتفاع تكنولوجيا جديدة مثل أنود POSTECH السيليكون، يمكن للعالم استغلال الرياح وأشعة الشمس على مدار الساعة – مما يجعل الوقود الأحفوري الضار عفا عليه الزمن بشكل أسرع.
س: ما هو التالي لسيارتك – وللكوكب؟
تعني مثل هذه الاختراقات أنك ستتمكن قريبًا من القيادة بسيارة كهربائية عبر الدولة دون قلق من النطاق، والشحن بشكل أقل، ودفع أقل لبطاريات الاستبدال. ستجعل هذه البطاريات أيضًا تخزين الطاقة الشمسية في المنازل أمرًا عمليًا وشائعًا، دعمًا للانتقال العالمي إلى الطاقة النظيفة.
مع POSTECH وغيرهم يضعون الوتيرة، فإن الدفع نحو الكهرباء لكل شيء وتقليص انبعاثات الكربون يكسب زخمًا حقيقيًا. كل ابتكار في البطارية ليس مجرد أجهزة – بل يتعلق بتأمين كوكب أكثر أمانًا وخضرة للجميع.
هل أنت مستعد لثورة الطاقة النظيفة؟
- تابع ظهور بطاريات الحالة الصلبة وأنودات السيليكون في نماذج سيارات الكهرباء لعام 2025.
- ادعم التكنولوجيا المستدامة – اعتبر مصادر الطاقة المتجددة والأجهزة الصديقة للبيئة في المنزل.
- ابق على اطلاع: تابع الاختراقات البحثية من القادة العالميين مثل POSTECH وناسا وتسلا.
- ادعُ إلى سياسات وبنية تحتية خضراء لتسريع اعتماد التكنولوجيا النظيفة.
