سيئول-سانا
طوّر باحثون في معهد دايجو للعلوم والتكنولوجيا في كوريا الجنوبية مادة مركّبة جديدة تجمع بين الكربون والتيتانيوم، قادرة على تحسين أداء بطاريات الليثيوم–الكبريت، وإطالة عمرها الافتراضي، ما قد يفتح آفاقاً واسعة أمام أجهزة إلكترونية لتدوم لفترات أطول، وطائرات مسيّرة لتقطع مسافات أكبر، وسيارات كهربائية لتتمتع بمدى أطول قبل إعادة الشحن.
ونقلت مجلة ACS Nano العلمية الأمريكية المتخصصة في علوم وتكنولوجيا النانو عن الباحثين تأكيدهم أن المادة الجديدة تعتمد على تصميم نانوي مبتكر لبنية القطب الكهربائي، جرى من خلاله دمج جسيمات نانوية من أكسيد التيتانيوم داخل كربون مسامي مطعّم بالنيتروجين، باستخدام عملية اختزال بسيطة بالمغنيسيوم، وأسفر ذلك عن تكوين هيكل ثلاثي الأبعاد، يوفر مساحة أكبر لاحتواء الكبريت، ويثبّت مركباته بشكل فعال، ويحد من تسرب متعددات الكبريتيد، مع تحسين ملحوظ في التوصيل الكهربائي.
وأظهرت الاختبارات الأولية أن البطارية حققت أداءً مرتفعاً بلغ 1082 ملي أمبير/غرام في الدورة الأولى، مع احتفاظها بنحو 580 ملي أمبير/غرام بعد 1000 دورة شحن، حيث أوضح الباحثون أن التصميم السداسي للبنية الكربونية يسهم في رفع كثافة الطاقة دون زيادة الوزن، ما يجعل بطاريات الليثيوم–الكبريت أخف وأكثر كفاءة مقارنةً بالبطاريات التقليدية.
كما تسهم الجسيمات النانوية للتيتانيوم في تعزيز استقرار المادة الفعالة داخل القطب، ما يزيد عمر البطارية ويقلل فقد الطاقة خلال دورات الشحن المتكررة.
ويُعد الكبريت مادة متوافرة ومنخفضة التكلفة، ما يجعل بطاريات الليثيوم–الكبريت خياراً اقتصادياً ومستداماً مقارنة بالبطاريات الحالية، ويمهّد هذا الابتكار الطريق أمام اعتمادها على نطاق أوسع في التطبيقات الاستهلاكية والصناعية مستقبلاً.
