بطارية الألومنيوم تُشحَن في دقيقة واحدة

 أظهر بحث جديد، أجرته جامعة ستانفورد على بطاريات الألومنيوم، إمكانية إنتاج خلايا كبيرة بما يكفي لاستخدامها في الهواتف الذكية، ويمكن شحنها خلال 60 ثانية فقط.

وتعد هذه البطارية الجديدة العالية الأداء المصنوعة من الألومنيوم – الأيون، هي الأولى التي تستخدم هذا المعدن، الذي يكثر استخدامه في هياكل الطائرات والسيارات، بغية إثبات فترة الأداء الطويلة والشحن السريع، والتي تحقق ذلك باستعمال الكترود من الغرافيت، في حين كانت البطاريات السابقة تعاني قصر مدة عملها، إذ تنتهي صلاحيتها بعد 100 عملية إعادة شحن.

ويمكن إعادة شحن البطارية الجديدة 7500 مرة، كما أنها تستخدم في كل شيء من الهواتف الذكية، وحواسيب الحضن، إضافة إلى السيارات الكهربائية، فضلاً عن أنها تدوم حتى نحو 1000 عملية إعادة شحن.

ولكن هذه البطارية الجديدة ليست متوافرة للاستخدامات التجارية في الأجهزة الإلكترونية، وتنتج نصف الجهد الفلطي (الفولتاج) الذي تنتجه بطاريات الليثيوم- أيون.

ويقول منغ غونغ، وهو أحد مؤلفي الدراسة، التي نشرت في مجلة "نيتشر": إن "تحسين مادة الكاثود (القطب السالب) يمكن أن يزيد في نهاية المطاف كثافة الفولتاج والطاقة"، مضيفاً أن "لدى بطارياتنا كل شيء آخر تحلم بوجوده في البطارية، إذ بها الكترود غير مكلف، ونسبة سلامة جيدة، وشحن سريع، ومرونة، إضافة إلى دورة حياة طويلة".

وستصل تقنية بطاريات الليثيوم الحالية إلى حدها عما قريب، ولكن تغيير طريقة صنع الالكترود – باستخدام تقنية النانو – يمكن أن يطرح حياة جديدة في الليثيوم، ومن خلال صنع الالكترود من أنابيب النانو تمكن الباحثون من تحقيق زيادة دراماتيكية في معدل إعادة شحن البطاريات ليصل إلى 70 في المئة خلال دقيقتين فقط.

واستخدم بعض الباحثين السليكون بدلاً من الغرافيت في الالكترودات الجديدة، في حين عمد غيرهم، بمن فيهم فريق من جامعة نانيانغ للتقنية في سنغافورة، إلى استخدام أنابيب النانو من ثاني أكسيد التيتانيوم التي سمح باستعمالها للتطوير التجاري، ويمكن أن تتوافر خلال عامين.

 وتركزت البحوث أيضاً على بطاريات تعتمد على الكبريت بغية استخلاص فترة حياة أطول في بطاريات من الحجم ذاته، وتعد بطاريات الليثيوم - الكبريت بتوفير ما يصل إلى خمس مرات من كمية الطاقة في كل غرام من تقنية الليثيوم – ايون الحالية، وبمجرد أن تصبح تلك البطاريات متوافرة للاستخدام التجاري يرجح أن تتسم بكثافة طاقة تقارب ضعفي البطاريات الحالية.

يذكر أن تطوير هذه التقنية تم منذ أكثر من عشرين عاماً، وتسعى شركة واحدة على الأقل إلى الحصول على بطاريات الليثيوم – الكبريت لتشغيل السيارات الكهربائية في العام المقبل، ولكن البطاريات المصممة للاستخدام في الأجهزة النقالة، مثل الهواتف الذكية، قد لا تتوافر قبل عدة سنوات.