“الملح” يعيد الحياة لبطاريات الليثيوم الميتة

سولارابيك، الصين- 16 مارس 2025: في إنجاز علمي يفتح آفاقًا جديدة لإعادة تدوير بطاريات الليثيوم أيون (LIBs)، تمكن باحثون من تطوير تقنية مبتكرة تعتمد على الأملاح المنصهرة لإحياء البطاريات المستهلكة واستعادة قدرتها على تخزين الطاقة بشكل مذهل. التقنية الجديدة، التي وصفت بأنها “سحر الملح”، تتجاوز الطرق التقليدية في الكفاءة والاستدامة البيئية، مما يمثل طفرة في جهود معالجة أزمة النفايات الإلكترونية المتنامية.

معضلة بطاريات الليثيوم: تحدي بيئي متفاقم

تعتبر بطاريات الليثيوم أيون العمود الفقري للعديد من الأجهزة الإلكترونية الحديثة، من الهواتف الذكية إلى السيارات الكهربائية. ومع ذلك، فإن التزايد الهائل في استخدام هذه البطاريات يقابله تحدٍ بيئي مقلق، حيث يتم التخلص من ملايين الأطنان منها سنويًا، مع إعادة تدوير نسبة ضئيلة لا تتجاوز 5% على مستوى العالم. كما أن الطلب المتزايد على تخزين الطاقة يدفع إنتاج بطاريات الليثيوم أيون إلى مستويات غير مسبوقة، مما ينذر بتفاقم مشكلة النفايات الإلكترونية بشكل كبير في المستقبل القريب، حيث تشير التوقعات إلى تجاوزها 136,000 طن بحلول عام 2036.

الأملاح المنصهرة: حل مبتكر يتجاوز الطرق التقليدية

في حين أنه كان يُنظر إلى الطرق التقليدية لإعادة تدوير بطاريات الليثيوم أيون، مثل المعالجة المائية للمعادن والمعالجة الحرارية، على أنها حلول جزئية، إلا أنها تعاني من قيود تحد من فعاليتها وتأثيرها البيئي. وبالإضافة إلى ذلك، فإن هذه الطرق لا تستطيع استعادة القيمة الكاملة للمواد المكونة للبطاريات المستهلكة. من ناحية أخرى، برزت تقنية التجديد المباشر باستخدام الأملاح المنصهرة كبديل واعد، يتميز بانخفاض استهلاك الطاقة وخصائص صديقة للبيئة.

تفاصيل تقنية “سحر الملح”: إعادة بناء هيكل المهبط

قام فريق بحثي من كلية علوم وهندسة المواد في جامعة سنترال ساوث في الصين، بقيادة الدكتور جين تشين، بتطوير هذه التقنية الثورية. تعتمد الطريقة الجديدة على استخدام الأملاح المنصهرة في درجات حرارة عالية، مما يسمح بإعادة هيكلة وتجديد مهابط بطاريات الليثيوم أيون المتدهورة بشكل كامل. كما أنه، ومن خلال إضافة كلوريد البوتاسيوم عالي درجة الانصهار (KCl)، يتم تحسين التبادل الأيوني ونقل الكتلة، مما يتيح إعادة التبلور الكامل للمهابط المكونة من النيكل والمنغنيز وأكسيد كوبالت الليثيوم.

توضح نتائج الدراسة أن هذه العملية تعمل على إصلاح العيوب الهيكلية في المهبط، وتقليل الشوائب، واستعادة الليثيوم المفقود، مما يؤدي إلى تحسين كبير في استقرار البطارية وأدائها. وبالإضافة إلى ذلك، فإن المهابط المعالجة بهذه الطريقة، والتي يشار إليها باسم R-NCM، تتطور إلى حبيبات مفردة مستقرة، مما يعزز من متانتها ويقلل من التفاعلات الجانبية الضارة أثناء الاستخدام.

نتائج مبهرة وتطبيقات مستقبلية واعدة

أظهرت الاختبارات أن البطاريات التي تمت معالجتها بتقنية “سحر الملح” احتفظت بنسبة 81.2% من قدرتها الأصلية على تخزين الطاقة بعد 200 دورة شحن وتفريغ عند درجة حرارة 33.8 درجة فهرنهايت (1 درجة مئوية). وهذه النتيجة تتفوق بشكل ملحوظ على أداء البطاريات القياسية.

يعتزم الفريق البحثي توسيع نطاق تطبيق هذه التقنية لتشمل مجموعة أوسع من بطاريات الليثيوم أيون المتدهورة، مما يفتح الباب أمام حلول مستدامة وفعالة من حيث التكلفة لإعادة تدوير هذه البطاريات وتقليل الأثر البيئي للنفايات الإلكترونية.

تابعونا على لينكيد إن Linked–in لمعرفة كل جديد في مجال الطاقة المتجددة والسيارات الكهربائية…

نتمنى لكم يوماً مشمساً!

المصدر:  eurekalert

image credit: canva

The post “الملح” يعيد الحياة لبطاريات الليثيوم الميتة appeared first on Solarabic سولارابيك. Written by بسمه عبود