تقدم البطاريات يزداد إثارة كل يوم. تم تصنيعها في الصين، وتنجح بطارية إلكتروليت السائل الصلب الجديدة في الحفاظ على 85% من سعتها حتى عند -34 درجة مئوية. أداء قد يغير ليس فقط الطائرات الكهربائية، ولكن أيضًا صناعة السيارات.
خطوة نحو مستقبل البطاريات
بينما ننتظر وصول بطارية صلبة حقيقية، تتقدم التقنيات الهجينة بسرعة. تشمل هذه البطاريات السائلة الصلبة، التي تظهر كحل واعد. طور باحثون صينيون من معهد داليان للفيزياء الكيميائية تحت إشراف البروفيسور زانغ مينغ بطارية قادرة على تحمل درجات حرارة منخفضة للغاية، دون فقدان كبير في أداء الشحن والتفريغ. بعد 8 ساعات عند -34 درجة مئوية، تحتفظ هذه البطارية بـ 85% من سعتها الفعالة. إنها إنجاز يتجاوز حتى أفضل أفلام الخيال العلمي.
كيف تعمل تكنولوجيا السائل الصلب
لفهم الابتكار، دعونا نعود إلى مبدأ بطارية السائل الصلب. في هذا النوع من البطاريات، يتم إضافة كميات صغيرة من السائل إلى إلكتروليت صلب لتحسين الاتصال مع الأقطاب وتعزيز تدفق الأيونات. يختلف هذا النظام عن البطارية شبه الصلبة، التي تستخدم إلكتروليت لزج، وعن البطارية الصلبة، حيث تفتقر “السائل التلامسي” تمامًا.
تم تطويرها في الأصل للاستخدام الصناعي، وتظهر تكنولوجيا السائل الصلب كفاءة خاصة في الظروف التي تظهر فيها بطاريات الليثيوم أيون التقليدية حدودها. على سبيل المثال، يمكن لبعض الحزم المثبتة في المركبات الكهربائية أن تفقد ما يصل إلى 50% من سعتها بمجرد أن تنخفض درجة الحرارة تحت -20 درجة مئوية. مع هذه التكنولوجيا الجديدة، يمكن أن تتقدم المركبات الكهربائية أخيرًا إلى حيث تسود البرودة.
كيا EV2 خلال اختبارات El Prix Winter
لا حاجة للعزل الحراري
تم إجراء الاختبارات التي أجراها الباحثون الصينيون على الطائرات بدون طيار، التي يمكنها الطيران في ظروف شديدة البرودة بفضل هذه البطارية المبتكرة. تظهر النتائج أنه بالإضافة إلى الحفاظ على أداء جيد بشكل عام، يتم توفير الطاقة بشكل متساوٍ دون تقلبات ملحوظة. إنه كما لو أن هذه الطائرات بدون طيار وجدت طريقة لتدفئة نفسها دون إضافة جرام واحد إلى وزنها.
لتحكم في تدفقات التفريغ، قام البروفيسور مينغ بدمج برنامج يعتمد على الذكاء الاصطناعي، مصحوبًا بمجموعة من المكونات المحددة في الخلايا. يحسن هذا النهج استقرار الأداء المقدم، بينما يتجنب في الوقت نفسه حلول العزل الحراري الثقيلة والضخمة. الآن، يواجه الباحثون الخطوة الحاسمة لنقل هذه التكنولوجيا من المرحلة التجريبية إلى المرحلة الصناعية والتجارية.
بديل للمركبات الكهربائية
تبدو آفاق استخدام هذه التكنولوجيا في السيارات الكهربائية واعدة. في الواقع، إذا كانت بطاريات الليثيوم أيون قد كانت لسنوات عديدة ملكة الطرق، فإنها تواجه الآن منافسة شرسة. تمثل الظروف الجوية القاسية تحديًا كبيرًا لنطاقها وكفاءتها. مع بطارية سائلة صلبة، يمكن أن تقدم المركبات الكهربائية أخيرًا أداءً مثاليًا حتى في البيئات المعادية. تخيل SUV قادرًا على تسلق القمم المغطاة بالثلوج، دون الخوف من أن نطاقه يذوب مثل الثلج تحت الشمس.
في طريقنا إلى مستقبل واعد
بينما يتحرك العالم نحو كهرباء النقل بشكل كبير، فإن التقدم مثل هذا يعد أمرًا حيويًا. يجب أن تعني التنقل الكهربائي الكفاءة والموثوقية، بغض النظر عن الظروف. إذا تمكنت هذه التكنولوجيا السائلة الصلبة من الانتقال من المختبر إلى صناعة السيارات، فقد تمثل نقطة تحول في تاريخ البطاريات. ومن يدري؟ ربما سنرى يومًا ما مركبات كهربائية تواجه العواصف الشتوية دون تردد.
من الواضح أن الابتكار لا يعرف حدودًا وأن الباحثين يواصلون دفع حدود الممكن. في هذه الأثناء، يجب أن نراقب الإعلانات القادمة التي قد تحدث ثورة في المشهد العالمي للسيارات.
