18 يناير 2025, 9:07 صباحاً
توصَّلَت مجموعة من العلماء الصينيين إلى اكتشاف مكوّنٍ لأحد النباتات موجودٍ في وعاءٍ ساخن يمكنه تعزيز أداء البطاريات في الأجواء الباردة.
وأوضح العلماء من جامعة تشانغشا للعلوم والتكنولوجيا في مقاطعة هونان- وسط الصين، أن الألياف من نبات الكونجاك، يمكنها منع التجمُّد في بطاريات "أيون النزك المائية"، ووصفته بأنه سيكون بديلاً واعداً لبطاريات "الليثيوم" الشهيرة المستخدمة بمختلف الأجهزة الذكية.
وتعد ألياف نبات الكونجاك، أحد مكونات المكرونة والهُلام المضافة إلى وعاء ساخن، وأشار العلماء إلى أن هذه الألياف يمكنها تحسين أداء بطريات الزنك القائمة على الماء في درجات الحرارة المنخفضة من خلال منع مكوناتها من التجمُّد.
وتعد بطاريات أيون الزنك المائية، التي لا تزال في مرحلة التطوير إلى حدٍ كبيرٍ، بديلاً واعداً لبطاريات الليثيوم؛ نظراً لسعتها النظرية العالية وسلامتها الفائقة والتوافر الأوسع للزنك مقارنة بالليثيوم.
وعلى الرغم من هذه الفوائد، إلا أن استخدام هذه البطاريات كان محدوداً؛ لأن الإلكتروليتات القائمة على الماء المستخدمة فيها معرّضة للتجمُّد في درجات الحرارة المنخفضة.
وتتميّز ألياف الكونجاك الحديثة، بأنها عبارة عن بوليمر عضوي فعّال من حيث التكلفة وصديق للبيئة، فهي نوعٌ من الألياف الغذائية المصنوعة من الساق الجوفية لنبات الكونجاك، والمعروف بتطبيقاته الطهوية، وخاصة في المكرونة منخفضة السعرات الحرارية وهلام يُؤكل في أطباق مثل القدر الساخن.
وقال العلماء إن "هذا النظام يمكنه أن يوازن بشكلٍ فعّال بين أداء مضاد التجمُّد للإلكتروليت ومتطلبات أداء الخلية في ظل ظروف الشحن والتفريغ عالية المعدل، وبالتالي تعزيز الأداء العام للخلية".
ولاحظ العلماء أنه حتى في درجة حرارة منخفضة تبلغ 10 درجات مئوية تحت الصفر، استمرت الخلية في إظهار "أداء كهروكيميائي قوي".
وتمكنت البطاريات مع إضافة هذه الألياف من العمل بثبات لمدة 1250 ساعة عند 25 درجة مئوية -ولأكثر من 800 ساعة عند 10 درجات مئوية تحت الصفر- مع الحفاظ على السعة.