شحن فائق السرعة للمركبات الكهربائية: تقنية كورية جديدة تَعِدُ بـ 20 دقيقة فقط لملء البطارية
سولارابيك، كوريا الجنوبية- 21 أبريل 2025: كشف باحثون في كوريا الجنوبية عن اختراق تقني كبير في مجال بطاريات المركبات الكهربائية، يَعِدُ بتقليص زمن الشحن إلى 20 دقيقة فقط وإطالة عمر البطارية لأكثر من 1500 دورة شحن. يعتمد هذا الإنجاز، الذي حققه فريق مشترك من جامعة بوهانج للعلوم والتكنولوجيا (POSTECH) والمعهد الكوري لأبحاث الطاقة (KIER)، على تطوير مادة مصعد جديدة قد تضع حداً لمشكلة “قلق المدى” وتقلل الانتظار في محطات الشحن بشكل جذري، مقتربةً بذلك من سرعة تزويد السيارات التقليدية بالوقود.
مصعد مبتكر يتجاوز قيود الجرافيت
تواجه بطاريات أيونات الليثيوم الحالية، التي تعتمد بشكل أساسي على مصاعد الجرافيت، تحديات جدية تتمثل في بطء سرعات الشحن ومحدودية سعة تخزين الطاقة، وهو ما يعيق التبني الواسع للمركبات الكهربائية وتطبيقات تخزين الطاقة الشبكية. يقدم التصميم المبتكر الذي طوره الفريق الكوري حلاً واعداً عبر مادة مصعد جديدة تجمع بين الكربون الصلب وجسيمات القصدير النانوية المتناهية الصغر. يسمح الكربون الصلب، المعروف ببنيته المسامية، بحركة أسرع بكثير لأيونات الليثيوم (نواقل الطاقة) مقارنة بالجرافيت، مما يتيح الشحن فائق السرعة، بينما يمتلك القصدير قدرة أعلى على تخزين الطاقة، وهو ما شكل تحدياً في الماضي.
تقنية تصنيع دقيقة وأداء استثنائي
شكل ميل القصدير للانتفاخ والتدهور أثناء الشحن عقبة تاريخية أمام استخدامه رغم قدرته التخزينية العالية. تغلب الباحثون الكوريون على هذه المشكلة عبر عملية تصنيع دقيقة تبدأ بـ ‘سول-جل’ (Sol-Gel) وتتبعها عملية الاختزال الحراري، ونجحوا من خلالها في تضمين جسيمات قصدير نانوية (بأحجام تقل عن 10 نانومتر) بشكل منتظم ومتجانس داخل مصفوفة الكربون الصلب. يمنع هذا التركيب الفريد الانتفاخ الضار للقصدير، ويخلق تأثيراً تآزرياً يعزز فيه كل مكون أداء الآخر، مساهماً في زيادة سعة التخزين. وقد أبرزت الاختبارات الصارمة أداءً استثنائياً للبطاريات المزودة بهذا المصعد المبتكر، حيث حافظت على تشغيل مستقر لأكثر من 1500 دورة شحن سريع، وأظهرت كثافة طاقة أعلى بمقدار 1.5 مرة مقارنة بمصاعد الجرافيت التقليدية، ما يفتح الباب أمام زيادة مدى سير المركبات الكهربائية دون الحاجة لزيادة حجم البطاريات.
آفاق واعدة تتجاوز الليثيوم وتطبيقات مستقبلية
يمتد الأثر الإيجابي لهذا الابتكار ليشمل بطاريات أيونات الصوديوم (SIBs)، التي تعتبر بديلاً محتملاً أرخص وأكثر استدامة من بطاريات الليثيوم. يحافظ مركب الكربون الصلب والقصدير النانوي على استقرار ممتاز وحركية تفاعل سريعة حتى في بيئات الصوديوم، متجاوزاً بذلك ضعف تفاعل أيونات الصوديوم مع مواد المصعد التقليدية كالجرافيت والسيليكون، مما يؤكد مرونة هذه التقنية عبر منصات بطاريات متعددة. يصف البروفيسور سوجين بارك من جامعة POSTECH هذا البحث بأنه “علامة فارقة جديدة في تطوير الجيل التالي من البطاريات عالية الأداء”، مؤكداً على أهميته المحتملة للمركبات الكهربائية، والأنظمة الهجينة، وأنظمة تخزين الطاقة على نطاق الشبكة. يتطلب الأمر بالطبع مزيداً من البحث وتوسيع نطاق الإنتاج قبل التبني التجاري، لكن هذه المادة الجديدة تقدم لمحة مبشرة لمستقبل قد تُشحن فيه المركبات الكهربائية بسرعة تماثل ملء خزان الوقود وتتمتع ببطاريات أطول عمراً بشكل كبير.
تابعونا على لينكيد إن Linked-in لمعرفة كل جديد في مجال الطاقة المتجددة والسيارات الكهربائية…
نتمنى لكم يوماً مشمساً!
المصدر: postech
image credit: canva
The post شحن فائق السرعة للمركبات الكهربائية: تقنية كورية جديدة تَعِدُ بـ 20 دقيقة فقط لملء البطارية appeared first on Solarabic سولارابيك. Written by بسمه عبود