كانبرا-سانا
كشف فريق من العلماء في جامعة موناش الأسترالية عن ابتكار يستخدم الجرافين المنحني لتطوير مكثفات قادرة على تخزين كميات كبيرة من الطاقة مع توصيلها بسرعة فائقة، ما يفتح الباب أمام جيل جديد من البطاريات السريعة والفعّالة لتطبيقات تمتد من السيارات الكهربائية إلى الشبكات الذكية والإلكترونيات الاستهلاكية.
وأوضحت دراسة نشرتها مجلة Nature Communications العلمية، أن الفريق ابتكر نوعاً جديداً من أكسيد الجرافين المختزل متعدد المقاييس (M-rGO)، يتميز بتخزين طاقة تعادل البطاريات التقليدية مع سرعة فائقة للشحن والتفريغ، معتمداً على تعديل حراري يزيد مساحة سطح المادة ويعزز حركة الأيونات داخل المكثفات.
وأشار البروفيسور مايناك ماجومدار، مدير مركز ARC AM2D في جامعة موناش، إلى أن التقنية تمكّن من صناعة مكثفات فائقة الشحن السريع قادرة على استبدال البطاريات التقليدية في العديد من التطبيقات، معتمدةً على جرافين طبيعي تنتج منه عملية تلدين حراري سريعة غرافيناً، شديد الانحناء يحتوي على مسارات دقيقة للأيونات.
بدوره، أكد الدكتور فيليب أيتشيسون، المدير التكنولوجي لشركة أيونيك إندستريز التابعة للجامعة، أن التكنولوجيا بدأت بالفعل في الإنتاج التجاري بالتعاون مع شركاء قطاع الطاقة، لتطبيقها في السيارات الكهربائية واستقرار الشبكات والإلكترونيات الاستهلاكية.
وأظهرت الاختبارات أن المكثفات تحقق كثافات طاقة حجمية تصل إلى 99.5 واط/لتر وكثافات قدرة تصل إلى 69.2 كيلو واط/لتر مع استقرار ممتاز على مدى دورات متعددة، مشيرةً إلى أن الجرافين المنحني يخلق مسارات دقيقة للأيونات تعزز سرعة الشحن والتفريغ وكفاءة الأداء إلى مستويات غير مسبوقة.
يشار إلى أن الجرافين المنحني هو شكل متقدم من مادة الجرافين التقليدية، يتميز بانحناءات دقيقة في بنيته على المستوى النانوي.
