حقق العلماء والمهندسون طفرة نوعية في تكنولوجيا البطاريات بتطوير بطارية ليثيوم كبريتية تتميز بقدرتها على الاحتفاظ بنسبة 80% من سعتها حتى بعد 25 ألف دورة شحن.

يعتمد التصميم المبتكر على قطب كهربائي فريد، ما يضع هذه البطارية في مكانة متقدمة مقارنة ببطاريات الليثيوم أيون التقليدية.

هذا التطور يفتح آفاقًا جديدة لتصنيع حلول تخزين طاقة أصغر حجمًا، وأخف وزنًا، وأطول عمرًا، بما يتناسب مع متطلبات الإلكترونيات الحديثة والمركبات الكهربائية.

أوضحت دراسة نُشرت في مجلة Nature أن البطارية تعتمد على استخدام الكبريت كعنصر رئيسي في القطب الصلب، ورغم وفرة الكبريت وتكلفته المنخفضة، كان يشكل سابقًا تحديات تقنية مثل فقد الأيونات وتوسع القطب أثناء التفاعل مع الليثيوم، لكن الباحثين تغلبوا على هذه العقبات عبر تطوير مزيج زجاجي خاص من الكبريت والبورون والليثيوم والفوسفور واليود، ولعب عنصر اليود دورًا أساسيًا في تحسين حركة الإلكترونات أثناء تفاعلات الأكسدة والاختزال، مما أدى إلى شحن أسرع وأداء أعلى.

وفقًا لتقرير موقع Techxplore، فإن البنية المسامية للقطب الكهربائي تسهم في تسهيل حركة الأيونات، ما يلغي الحاجة إلى عمليات وسيطة معقدة، كما أن الاستقرار البنيوي للقطب، إلى جانب خواص الإلكتروليت الزجاجي، ساهم بشكل كبير في إطالة عمر البطارية عبر عدد غير مسبوق من الدورات.

تحمل استثنائي للحرارة

تمكنت البطارية الجديدة من الحفاظ على كفاءتها حتى عند درجات حرارة مرتفعة، وهي ميزة تجعلها مناسبة للاستخدام في البيئات القاسية. وبالمقارنة، فإن بطاريات الليثيوم أيون الحالية غالبًا ما تبدأ بالتدهور بعد نحو 1000 دورة شحن فقط.

رغم الإنجازات الواعدة، أشار الباحثون إلى الحاجة لمزيد من الدراسات لتحسين كثافة الطاقة وتقليل وزن البطارية، مما يعزز إمكانياتها للاستخدام في تطبيقات متنوعة تشمل الأجهزة الإلكترونية وأنظمة الطاقة المتجددة.

هذا التقدم يمثل خطوة مهمة نحو تلبية الطلب العالمي المتزايد على تقنيات تخزين الطاقة المبتكرة والفعالة.