علماء يكتشفون طريقة جديدة لإطالة عمر بطاريات "الليثيوم أيون"
ومن شأن هذا الإنجاز، الذي حققه فريق بحثي في معهد نينغبوه لتكنولوجيا وهندسة المواد، والأكاديمية الصينية للعلوم، بالتعاون مع باحثين من جامعة شيكاغو ومؤسسات أخرى، ألا يسهم فحسب في تطوير تكنولوجيا البطاريات ذات الكثافة والاستدامة العالية للطاقة، بل يَعد أيضا بإحداث ثورة في تصميم المواد وتطبيقها في المستقبل.
وتم نشر النتائج ذات الصلة في مجلة "نيتشر".
ولدفع الحدود التشغيلية للسيارات والطائرات الكهربائية، يجب ترقية الجيل التالي من تقنية بطاريات الليثيوم أيون ذات الكثافة العالية للطاقة، حسبما قال قائد الفريق ليو تشاو بينغ، الباحث في معهد نينغبوه لتكنولوجيا وهندسة المواد.
وبوصفها مكوناً أساسياً للبطاريات، تلعب مواد الكاثود دوراً حيوياً في تخزين الطاقة وإطلاقها من خلال التفاعلات الكيميائية أثناء الشحن والتفريغ. وهي تؤثر بشكل حاسم على كثافة طاقة البطارية ودورة حياتها وسلامتها وتكلفة إنتاجها.
Enhanced Lithium Ion Conductivity with Scandium Substitution https://t.co/xS31OmVE82#LithiumBatteries#BatteryInnovation#EnergyStorage pic.twitter.com/uvcaYPbr65وتوفر مواد كاثود الأكسيد ذات الطبقات والغنية بالليثيوم قدرات قياسية تزيد عن 300 مللي أمبير/جم، متجاوزة مواد الكاثود المتوفرة تجاريا. ويمكن لهذه المواد أن تعزز كثافة الطاقة للبطاريات بأكثر من 30 بالمائة مع الحفاظ على مزايا كبيرة بشأن التكلفة.
ومع ذلك، فإن تحقيق التوازن بين الكثافة العالية للطاقة والاستقرار طويل الأجل في البطاريات القائمة على مواد كاثود الأكسيد ذات الطبقات والغنية بالليثيوم لا يزال يمثل تحدياً، إذ بعد دورات الشحن المتكررة، يتحلل الجهد تدريجياً، ما يؤدي إلى شيخوخة البطارية.
واكتشف الفريق سلوك التمدد الحراري السلبي لمواد كاثود الأكسيد ذات الطبقات والغنية بالليثيوم، والتي تنكمش عند تسخينها في نطاق درجة حرارة يتراوح من 150 إلى 250 درجة مئوية.
وتم تطوير طريقة كهروكيميائية جديدة لإعادة ضبط مواد كاثود الأكسيد ذات الطبقات والغنية بالليثيوم القديمة من الحالات المضطربة وغير المستقرة هيكليا إلى حالتها الأصلية المنظمة.
وقال تشيو باو، المؤلف الرئيسي للدراسة: "من خلال تعديل استراتيجيات الشحن بذكاء، يمكن إصلاح العيوب الهيكلية في الكاثود بشكل دوري، وبالتالي إطالة عمر البطارية بشكلٍ كبير".
واستنادا إلى إطار تنبؤي قوي، صمم الفريق أول كاثود بتمدد حراري صفري في العالم، والذي يظهر تغيرا ضئيلا في الحجم في ظل تقلبات درجات الحرارة.
It's like blood transfusion for EV batteries!Scientists in China - Fudan University - have found a clever hack to extend lithium battery lifetime to 18 years (or 12,000 charging cycles).This is done by injecting a special compound that replenishes Lithium ions.For chemistry… pic.twitter.com/J0E2IKvHEnويمكن أن يعالج هذا التقدم مسائل مثل العمر القصير للبطارية الناجم عن الاختلافات الحرارية، مما يفتح إمكانيات جديدة للجيل التالي من تقنية بطاريات الليثيوم ذات الكثافة العالية للطاقة.
ومع دمج التقنيات التجريبية المتقدمة والذكاء الاصطناعي، يتطور تصميم المواد نحو التخصيص عند الطلب. وقال الخبراء إنه في المستقبل، تَعد بطاريات الليثيوم أيون بكسر المفاضلة التقليدية بين النطاق والعمر الافتراضي، مما يمكن السيارات والطائرات الكهربائية من التمتع بمسافات ممتدة وعمر طويل للغاية.
وقال معلقون لدى مجلة "نيتشر": "تمتد الآثار المترتبة على هذه النتائج إلى ما هو أبعد من مجال أبحاث البطاريات، وهو أمر مستحدث ومثير للاهتمام ومهم لطرح مبادئ جديدة لتصميم المواد الوظيفية".
هاشتاغز
جرب ميزات الذكاء الاصطناعي لدينا
اكتشف ما يمكن أن يفعله Daily8 AI من أجلك:
التعليقات
لا يوجد تعليقات بعد...
أخبار ذات صلة
الميادين
٣٠-٠٦-٢٠٢٥
- الميادين
"بوليتيكو": ماسك سينتقم من ترامب.. كيف؟
صحيفة "بوليتيكو" الأميركية تنشر تقريراً تناول العلاقة المتوترة بين الرئيس الأميركي دونالد ترامب وعملاق التكنولوجيا إيلون ماسك. واستند التقرير إلى مقابلة مع رائد الأعمال في وادي السيليكون فيليب لو، الذي حذّر من أنّ ماسك قد يسعى للانتقام من ترامب، في إثر الخلاف الأخير بينهما. أدناه نص التقرير منقولاً إلى العربية بتصرّف: صديقٌ قديمٌ لإيلون ماسك يُحذّر الرئيس دونالد ترامب من قطب التكنولوجيا.. إنه لا يُغيّر رأيه. فيليب لو، عالم الأعصاب الحائز على جوائز، والذي تعاون مع عالم الكونيّات الراحل الأسطوري ستيفن هوكينغ كموضوع للاختبار، تعلّم ذلك بصعوبةٍ بالغة عام 2021 عندما طرد ماسك، أحد أوائل مُستثمريه، من المجلس الاستشاري لشركته الناشئة في وادي السيليكون التي أسسها. على مدار ساعةٍ من المقابلة، قدّم لو صورةً نفسيةً لمستشاره السابق، واصفاً إياه بأنه مُهووس، يميل إلى الانتقام، مُتعطشٌ للسلطة، وفي بحث مُستمرّ عن الهيمنة. وأشار إلى أنّ ماسك يهدف إلى استكشاف كلّ السبل المُتاحة لمنافسة منافسيه اللدودين، والتغلّب عليهم في نهاية المطاف. يعرف لو ماسك منذ 14 عاماً، لكنه لا يعتقد أنّ ماسك قد نضج بمرور الوقت، وهو مقتنع بأنه لن ينضج أبداً. ورغم أنهما استمرّا في الحديث لسنوات بعد أن طرده لو، إلّا أنّ لو شعر بأنّ ماسك يحمل ضغينة، مما أدّى إلى تغيير علاقتهما بشكل دائم. إلّا أنّ هذه العلاقة انقطعت أخيراً في كانون الثاني/يناير عندما انضمّ لو إلى منتقدين آخرين في اتهام الملياردير على وسائل التواصل الاجتماعي بأداء التحية النازية في تجمّع تنصيب ترامب. اليوم 13:42 اليوم 12:19 وقال لو لصحيفة "بوليتيكو" في مقابلة نادرة منذ خلاف ماسك القاسي مع ترامب: "لقد مررت بفترة من الخلافات الحادّة مع إيلون على مرّ السنين. وبما أنني أعرف إيلون جيداً، أعتقد أنه سيبذل قصارى جهده لإلحاق الضرر بالرئيس". اندلع انفصال ماسك وترامب، في وقت سابق من هذا الشهر بسبب مشروع قانون الرئيس الضخم الذي لا يزال قيد الدراسة في الكونغرس. وتضمّن هذا الخلاف تهديداتٍ ومنشوراتٍ متواصلة على "إكس" وإهاناتٍ مُشبّعة بنظريات المؤامرة، وبلغ ذروته بعد أن فكّر ترامب في إلغاء العقود الحكومية المبرمة مع الرئيس التنفيذي لشركتي "تسلا" و"سبيس إكس". رداً على ذلك، انتقد ماسك على منصة التواصل الاجتماعي التي يملكها مشروع قانون الرئيس الضخم، مُعلناً دعمه لطرفٍ ثالث، ومُوبّخاً إياه على "نكران الجميل"، ونُسب إليه الفضل في فوزه في الانتخابات، بل وألمح في منشورٍ حُذف الآن إلى أنّ سجلات التحقيق في قضية جيفري إبستين المُدان بالاعتداء الجنسي "لم تُنشر" لأنّ ترامب مُدرجٌ فيها. يقول كلا الجانبين الآن إنّ التوترات قد هدأت. البيت الأبيض حريص على المضي قدماً، حيث صرّح ترامب للصحافيين بأنه سيحتفظ بإنترنت ستارلينك وتمنّى التوفيق لماسك. من جانبه، اعترف ماسك بأنّ بعض منشوراته خرجت عن السيطرة وقدّم اعتذاراً بعد أسبوع. لكن لو، الذي يعتبر نفسه مستقلاً سياسياً، قال إنه لا ينبغي خداع ترامب والجمهور الأميركي. ببساطة: أيّ مصالحة مع ماسك ستكون "تجميلية بحتة" ومعاملاتية. وقال لو، عن صديقه القديم: "لقد أُهين". وأكّد لو: "لقد استقطب إيلون ما يكفي من مؤيّدي ترامب ليُشكّل تهديداً سياسياً حقيقياً"، وعلى الرئيس الأميركي أن يأخذ ماسك ومخاطر انتقامه على محمل الجدّ. نقلته إلى العربية: بتول دياب.
الميادين
٢٧-٠٦-٢٠٢٥
- الميادين
اكتشاف آثار أقدام لـ158 ديناصوراً تعود للعصر الطباشيري شمالي الصين
أعلن فريق من علماء الحفريات الصينيين اكتشاف أول تجمّع واسع النطاق لبصمات ديناصورات "ثيروبود" في منطقة نينغشيا ذاتية الحكم شمال غربي الصين. يعود الاكتشاف إلى أواخر العصر الطباشيري المبكر، وفقاً لما أفاد به الباحث الصيني شينغ ليدا، لصحيفة "غلوبال تايمز". ويضم الموقع 158 بصمة ديناصور موزّعة على 12 مساراً متقاطعاً، تمّ العثور عليها بالقرب من محافظة تونغشين في مدينة ووتشونغ. Chickens evolved from red junglefowl, domesticated around 8,000 years ago in Southeast Asia, likely for cockfighting before food. Their ancestors trace back to theropod dinosaurs like Archaeopteryx (174M years ago) and distant marine life like Tiktaalik (468M years ago). Evidence…وكشف التحليل أنّ البصمات تنتمي إلى نوعين رئيسيين أحدهما أقدام رباعية صغيرة تُعرف باسم "برونتوبود"، وآثار ثنائية يرجّح أن تعود إلى ديناصورات "ثيروبود" أو "أورنيثوبود". وتظهر واحدة من المسارات البارزة تغيّراً سلوكياً نادراً، حيث غيّر أحد الديناصورات اتجاهه بمقدار 38 درجة، ما أدّى إلى انخفاض في طول الخطوة من نحو 100 سم إلى 52 سنتيمتراً، في لحظة وصفها الباحثون بأنها "توثيق استثنائي للتغير الحركي". A nice theropod claw found today. #dinosaurs #fossilfriday from US public lands BLM. Judith River FM. كشفت تحاليل ميكروسكوبية عن وجود أنفاق يرقات حشرية داخل البصمات، ما يشير إلى أنّ آثار الديناصورات شكّلت موائل مؤقتة للحشرات من خلال احتباس مياه الأمطار. وأوضحت الصحيفة أنّ هذا الاكتشاف يُعد أول سجل لبصمات ديناصورات من العصر الطباشيري، وسط نينغشيا الصينية، ما يعزّز الفهم العلمي لتوزيع الفقاريات رباعية الأرجل في شمال غربي الصين، خلال هذه الفترة، كما يسلط الضوء على تكيّف الحياة البرية مع التغيرات البيئية والمائية. what if i told you that the sauropod in it is basically made up, the mutadons cucked the raptors out of a larger role and that the hybrids being here at all on top of getting top billing over MOST of the dinosaurs in the movie proves they have no confidence in dinosaurs alone❓
الميادين
٢٦-٠٦-٢٠٢٥
- الميادين
"تطور مذهل".. الصين تحطم الأرقام القياسية في مجال الطاقة المتجددة
أكدت صحيفة "الغارديان" البريطانية، في تقرير اليوم الخميس، أنّ الصين تُحطم المزيد من الأرقام القياسية مع زيادة في طاقة الشمس والرياح، بفضل توسعها السريع في البنية التحتية للطاقة المتجددة. وشدّدت على أنّ قدرة الصين المركبة من الطاقة الشمسية الكهروضوئية تجاوزت الآن 1000 جيجاوات لأول مرة، مُحددةً أنّ ذلك يعادل نصف إجمالي قدرة الطاقة الشمسية المركبة في العالم. وفي التفاصيل، ذكرت الصحيفة أنّ بكين أضافت 198 جيجاوات من الطاقة الشمسية و46 جيجاوات من طاقة الرياح بين كانون الأول/يناير 2024 وأيار/مايو 2025. اليوم 10:37 25 حزيران ولفتت "الغارديان" إلى أنّ ذلك يكفي لتوليد ما يعادل ما تنتجه إندونيسيا أو تركيا من الكهرباء. وأضافت الصحيفة أنّ منشآت الصين من طاقة الرياح والطاقة الشمسية في أيار/مايو الماضي تكفي لتوليد ما يعادل ما تنتجه بولندا أو السويد أو الإمارات من الكهرباء. وفق تحليل أجراه الباحث في "معهد سياسات جمعية آسيا" لوري ميليفيرتا فقد قامت بكين بتركيب 93 جيجاوات من الطاقة الشمسية الشهر الماضي - أي ما يقرب من 100 لوح شمسي كل ثانية، وبلغت منشآت طاقة الرياح 26 جيجاوات، أي ما يعادل نحو 5300 توربين. وكتب ميليفيرتا على مواقع التواصل الاجتماعي: "كنا نعلم أن اندفاع الصين نحو تركيب الطاقة الشمسية وطاقة الرياح سيكون هائلاً، لكن يا للعجب!".
