بطارية جديدة تشحن في 3 دقائق وتتحمل عشرات آلاف الدورات.. هل تقترب نهاية الليثيوم؟

طوّر باحثون في جامعة فليندرز الأسترالية نوعاً جديداً من بطاريات الزنك واليود المائية، في تقنية تجريبية قد تفتح المجال أمام بطاريات أكثر أماناً وأطول عمراً من بطاريات الليثيوم أيون المستخدمة حالياً في الهواتف والأجهزة الإلكترونية.

وتعتمد التقنية على بوليمر عضوي مشتق من السيكلودكسترين، وهي مادة مرتبطة بالسكريات ويمكن الحصول عليها من النشا، حيث يساعد هذا البوليمر على احتجاز مركبات اليود والحد من انتقالها داخل البطارية، وهي مشكلة كانت تؤثر سابقاً في استقرار وأداء بطاريات الزنك واليود.

وأظهرت الاختبارات أن البطارية تمكنت في أحد الإعدادات من العمل لأكثر من 8 آلاف دورة شحن مع الاحتفاظ بسعة تقارب 205 مللي أمبير/غرام، مع إمكانية إعادة شحنها بالكامل خلال نحو 7 دقائق. وفي إعداد آخر، تجاوزت 60 ألف دورة شحن مع سعة تقارب 150 مللي أمبير/غرام، بينما انخفض زمن الشحن إلى نحو 3 دقائق فقط.

وتتميز بطاريات الزنك واليود أيضاً بأنها تعتمد على وسط مائي، ما يجعلها أقل عرضة للاشتعال مقارنة ببطاريات الليثيوم أيون. ولهذا قد تكون مناسبة بشكل خاص لتطبيقات تخزين الطاقة على نطاق واسع، مثل أنظمة تخزين الكهرباء والمنشآت المرتبطة بالطاقة الشمسية.

ورغم الأرقام اللافتة، لا يعني ذلك أن الهواتف الذكية ستتبنى هذه التقنية قريباً، إذ لا تزال بطاريات الزنك واليود تعاني من كثافة طاقة حجمية أقل من بطاريات الليثيوم أيون، ما يعني أنها تحتاج إلى حجم أكبر لتوفير السعة نفسها. كما تعمل بجهد أقل، يتراوح عادة بين 1.3 و1.4 فولت، مقابل نحو 3.7 فولت لبطاريات الليثيوم أيون.

ويجعل ذلك الاستخدامات الأولى المحتملة لهذه التقنية أقرب إلى تخزين الطاقة الثابتة منها إلى الهواتف المحمولة. لكن إذا نجح الباحثون مستقبلاً في رفع كثافة الطاقة وتقليص حجم الخلايا، فقد تقترب فكرة بطارية تشحن في دقائق وتعمل لسنوات طويلة من الاستخدام العملي.