أصبحت وحدات تخزين الطاقة التي يمكن شحنها من الكهرباء ثم تنفد الطاقة منها ببطء على مدار اليوم، القلب النابض للأجهزة المحمولة المعاصرة. وقد شكلت بطاريات الليثيوم أيون طفرة في حلول تخزين...

ما هي بطاريات الليثيوم أيون؟

وقد جذبت بطاريات الليثيوم أيون الأنظار إليها بسبب "كثافة الطاقة العالية"، أي الطاقة القصوى التي تحتزنها البطارية مقارنة بحجمها، وتمتاز بطاريات الليثيوم أيون بأنها ذات كثافة طاقة وفرق جهد أعلى مقارنة بالبطاريات المتوفرة في الأسواق. وتتكون البطاريات من ثلاثة عناصر رئيسية، القطب السالب والقطب الموجب وبينهما محلول كهربائي.

ما هي الطاقة التي ينتجها بطاريات الألماس؟

وطور سكوت وفريقه بطاريات مصنوعة من الألماس. إذ قام الفريق بتطوير ألماس اصطناعي يحتوي على النظير كربون-14 المشع، للحصول على بطاريات تستمد الطاقة من النظائر المشعة، لكي تنتج تيارا متواصلا وتدوم لآلاف السنوات. فعندما تتحلل النظائر المشعة الموجودة داخل بلورات الألماس تطلق إلكترونات عالية الطاقة. وقد تُسخر هذه الإلكترونات المتدفقة لإنتاج تيار كهربائي.

ما هي مزايا بطاريات الليثوم أيون؟

يمكن لبطاريات الليثوم أيون أن تقوم بتخزين المزيد من الطاقة، دون أن تشغيل مساحة أكبر مثل بطاريات الرصاص الحمضية، وهو أمرٌ بالغ الأهمية للمنازل ذات المساحات المحدودة. تتمتّع بطاريات الليثوم أيون بتصنيف كفاءة شحناً وتفريغاً أعلى من الأنواع الأخرى من البطاريات الشمسية التي تعتمد تكنولوجيا مختلفة.

ما هي مزايا وعيوب بطاريات الليثيوم أيون الشمسية؟

للاجابة على هذا التساؤل بشكلٍ أدق، لابد أولاً من الحديث عن مزايا وعيوب بطاريات الليثيوم أيون الشمسية. DoD للبطارية هي اختصار لعبارة Depth of Discharge هو مقدار الطاقة المخزنة في البطارية التي تقوم باستخدامها، مقارنةً بالسعة الإجمالية للبطارية. تأتي معظم البطاريات مع نظام حماية موصى به، من أجل الحفاظ على صحة البطارية.

ما هي الطرق المستخدمة لتحسين كثافة الطاقة ببطاريات الليثيوم أيون؟

ويتطلع مورو باستا، عالم مواد بجامعة أوكسفورد والمشرف على المرحلة الثانية لبطاريات الليثيوم أيون في مؤسسة فاراداي، إلى تحسين كثافة الطاقة ببطاريات الليثيوم أيون وزيادة كفاءتها لتفادي انخفاضها مع تكرار الشحن. ولهذا يركز باستا على استبدال المحلول الكهربائي السائل القابل للاشتعال في بطاريات الليثيوم أيون بمادة صلبة مصنوعة من الخزف.

ما هي بدائل لبطاريات الليثيوم أيون؟

وقد دفع ذلك جودي لوتكينهاوز، المهندسة الكيميائية بجامعة تكساس إيه أند إم، لتطوير بدائل لبطاريات الليثيوم أيون، باستخدام البروتينات، وهي الجزيئات المعقدة التي تنتجها وتستخدمها الكائنات الحية.