تمكن علماء صينيون من إحراز تقدم علمي غير مسبوق في مجال بطاريات الليثيوم، بعد ابتكار نظام بطاريات متطور يسمح لها بالعمل بأمان وفعالية لآلاف الساعات، ما قد يحدث نقلة نوعية في تقنيات تخزين الطاقة حول العالم.

وتعد بطاريات الليثيوم المعدنية من الركائز الأساسية لتطوير أنظمة الطاقة المتقدمة، بفضل قدرتها العالية على تخزين الطاقة وكفاءتها التشغيلية، إلا أنها تواجه تحديات كبيرة مثل التسرب، خطر الاحتراق، وتكوّن فروع معدنية إبرية أثناء الشحن، ما يقلل من أمانها وأدائها.

لمعالجة هذه المشكلات، طوّر فريق من جامعة نانكاي نوعًا جديدًا من الإلكتروليتات يعتمد على الأميدات المفلورة، مستندًا إلى فئة حديثة تعرف باسم إلكتروليتات الهلام الأيوتكتيكي العميق (DEGEs)، التي تتميز بقدرتها العالية على توصيل الشحنات واستقرارها الحراري الممتاز.

وأظهرت الدراسة المنشورة في مجلة الجمعية الكيميائية الأمريكية أن النظام الجديد يمنع تكوّن الفروع الإبرية لليثيوم، واستمرت الخلايا المزودة به في العمل لأكثر من 9000 ساعة، محتفظة بأكثر من 80% من سعتها الأصلية بعد 2500 دورة شحن.

كما حافظت البطاريات على أدائها حتى عند درجات حرارة مرتفعة تصل إلى 80 درجة مئوية لمدة 300 دورة تشغيل، وهو إنجاز نادر في هذا النوع من البطاريات.

وأوضح تيانفي ليو، أحد الباحثين، أن الابتكار يظهر قدرة التصميم الجزيئي الدقيق على معالجة تحديات متعددة في بطاريات الليثيوم المعدنية.

وأضاف كاي تشانغ، أحد المشاركين في البحث: 'تجسّد هذه الاستراتيجية التوازن بين الكيمياء الأساسية ومتطلبات الأداء الواقعي، وتشكل نموذجًا لتصميم الإلكتروليتات عالية الكفاءة للجيل القادم من البطاريات'.

ويؤكد العلماء أن هذا التقدم يمثل خطوة مهمة نحو تحقيق أنظمة طاقة مستدامة وآمنة تدعم التحول العالمي نحو مصادر الطاقة النظيفة.