يمكن تحسين أداء بطاريات الليثيوم بشكل كبير بفضل هذا الاكتشاف. ابتكر باحثون في جامعة تكساس إيه آند إم تقنية جديدة يمكن أن تقلل من خطر ارتفاع درجة حرارة بطاريات الليثيوم. والنتيجة هي أوقات إعادة شحن أسرع بكثير ومخاطر انفجار الأجهزة تقترب من الصفر.

هذا ليس سرا. البطاريات الليثيوممن هواتفنا الذكية الحاليةالميل إلى ارتفاع درجة الحرارة. في معظم الحالات، يؤدي قصر الدائرة الداخلية إلى ارتفاع حرارة البطارية وبالتالي ارتفاع حرارة الجهاز.بعض الحالات تتحول للأسف إلى مأساة. في أكتوبر 2019،فقدت مراهقة حياتها بعد أن انفجر هاتفها الذكي أثناء الشحن. وبعد ذلك بقليل في فرنسا، تم إجبار سينما تولوزلإجلاء عملائها بسبب حريق سببه هاتف ذكي.
فقط الباحثون فيجامعة تكساس ايه اند ام(الولايات المتحدة) يبدو أنها وجدت حلاً لهذه المشكلةمشاكل متعددة مع بطاريات الليثيوم. شكرا لتكامل أنابيب الكربون النانويةفي الأنود (ملاحظة المحرر: القطب الذي يدخل فيه التيار) أبطارية الليثيوم المعدنيةونجح هؤلاء العلماء في صنع نموذجأكثر أمانًا وأسرعمن الإصدارات الحالية.
ووفقا للباحثين، فإن البنية الجديدة لهذا الأنود ستسمح بذلكزيادة سرعة الشحن بشكل ملحوظ. "تمنع هذه البنية الجديدة تراكم الليثيوم خارج الأنود، والذي يمكن أن يسبب مع مرور الوقت اتصالاً غير مقصود بين محتويات حجرتي البطارية، وهو أحد الأسباب الرئيسية لـ “انفجار الأجهزة”.يوضح جوران نوه، طالب علوم المواد الملحق بمختبر البروفيسور تشونغهو يو، رئيس قسم الهندسة الميكانيكية.
إقرأ أيضاً:يمكن لبطاريات الليثيوم والكبريت أن تطيل عمر بطارية الهاتف الذكي إلى 5 أيام
الخطوة الأولى: من الليثيوم إلى المعدن النقي
يجب تقديم بعض التوضيحات قبل المتابعة. عندما يتم شحن بطارية الليثيوم وتفريغها، يتم نقل أيونات الليثيوم ذهابًا وإيابًا بين الكاثود والأنود. وفي الغالبية العظمى من الحالات،الأنود مصنوع من الجرانيت والنحاس. فقط استخدام هذه المواد يشكل مشكلة.
في بعض الأحيان لا تترسب أيونات الليثيوم بشكل موحد على سطح الأنود، ولكنبل تشكل مجموعات. وتسمى هذه المجموعاتالتشعبات. بمرور الوقت، تتطور هذه التشعبات وتنمو وتنموفي نهاية المطاف اختراق الموادالذي يفصل بين حجرتي البطارية. ثم يتسبب هذا الانتهاكدائرة المحكمة، وقد يؤدي إلى اشتعال النار في الجهاز.
بالإضافة إلى،يؤثر نمو التشعبات بشكل كبير على أداء البطاريةعن طريق استهلاك أيونات الليثيوم التي لم تعد متوفرة لتوليد الطاقة. ومع ذلك، وفقا لجوران نوح،استخدام أنود معدن الليثيوميسمح بالحصول على كثافة طاقة أعلى بكثير، وبالتالي يقدمسعة أكبر 10 مراتلتلك البطارية التقليدية.
إقرأ أيضاً:عمر بطارية الهاتف الذكي آخذ في الانخفاض – لماذا تصل بطاريات الليثيوم أيون إلى حدودها القصوى

الخطوة الثانية: حل مشكلة التغصنات
في حين أن أنودات معدن الليثيوم تضمن بالتأكيد أداءً أفضل،هم أيضا مهددون بالتشعبات. ولوضع حد لذلك، صمم جورا نوه ومعاونوهالأنودات بمواد خفيفة للغايةوموصلة للغاية تسمىأنابيب الكربون النانوية. تحتوي هذه الأنابيب الكربونية النانوية، المرتبة على شكل سقالة، على مساحات يمكن أن تترسب فيها أيونات الليثيوم. لربط هذه الأيونات على سطح الأنود،وأضاف الباحثون جزيئات الرابط.
ومع ذلك، فإن أنابيب الكربون النانوية لم ترتبط بشكل صحيح بأيونات الليثيوم. وبعد عدة تعديلات، وجد الباحثون الصيغة المعجزة. شكرا لتكامل كمية معتدلة من جزيئات الربطكان تكوين التشعبات مستحيلاً وكانت كمية الأيونات التي يمكن أن ترتبط بسطح الأنود أكبر بكثير.
نتيجة،تمت زيادة سعة البطارية واختفيت مشاكل ارتفاع درجة الحرارة وانخفاض الأداء المرتبط بالتشعبات. "لقد كان بناء أنودات معدن الليثيوم الآمنة وذات العمر الطويل تحديًا علميًا لعقود عديدة. لقد تغلبت الأنودات التي طورناها على هذه العقبات وهي خطوة أولى مهمة نحو التطبيقات التجارية لبطاريات الليثيوم المعدنية.
مصدر :تكساس ايه اند ام اليوم
اسأل عن أحدث لدينا!
أفضل الأجهزة اللوحية التي تعمل باللمس: ما الطراز الذي يجب شراؤه في عام 2024؟
إذا كنت تبحث عن أفضل جهاز لوحي يعمل بنظام Android، فقد وصلت إلى المكان الصحيح! دليل شراء الأجهزة اللوحية الخاص بنا موجود هنا لمساعدتك في الاختيار من بين العديد من الطرازات وجميع العلامات التجارية المتوفرة في السوق. اتبع القائد !
أدلة شراء الكمبيوتر
تم دفع سيارات الدفع الرباعي الكهربائية الست هذه إلى نقطة نفاد الوقود، أي منها ذهبت إلى أبعد من ذلك؟
أجرى مات واتسون من قناة CarWoW على YouTube للتو اختبارًا فريدًا إلى حد ما. الفكرة؟ قم بقيادة ست سيارات دفع رباعي كهربائية إلى أقصى حدودها لتعرف أي منها ستذهب إلى أبعد مدى. كلهم على نفس الطريق، في نفس اليوم، في…
السيارات الكهربائية
Disney+: أخيرًا عرفنا المبلغ الذي سيتعين عليك دفعه مقابل مشاركة حسابك في فرنسا
بمناسبة انعقاد مؤتمر جديد مخصص لأخبار ديزني في عام 2025، كشفت الشركة الكبيرة أخيرًا عن المبلغ الذي سيتعين على المستخدمين الفرنسيين دفعه لمشاركة حساب Disney + الخاص بهم. في هذا الثلاثاء 10 ديسمبر 2024، ديزني…
ديزني +
سلسلة Warhammer 40K قادمة إلى Prime Video، بقيادة هنري كافيل
اتفقت Prime Video وGames Workshop ومنتجو سلسلة Warhammer 40K أخيرًا على الاتجاه الإبداعي الذي يجب اتخاذه للبرنامج، والذي يمكن بالتالي أن يبدأ تطويره. لقد كان في الهواء، والآن أصبح رسميًا. سلسلة حرب جديدة…
أمازون برايم فيديو
بيانات iCloud الخاصة بك في خطر شديد، قم بتحديث جهاز iPhone أو mac الخاص بك على الفور
تسمح ثغرة أمنية في iOS وmacOS للتطبيقات الضارة بالوصول إلى بيانات iCloud الخاصة بك دون إذن. إذا لم يكن جهازك محدثًا، فقد تتعرض معلوماتك الشخصية للخطر. iOS 18 وmacOS Sequoia، الإصدار الأحدث…
ايفون
نحن نعرف المزيد عن مؤامرة Spider-Man 4
بدأت مؤامرة Spider-Man 4 في الكشف عن نفسها ببطء. سيكون يعتمد بشكل أساسي على الكتب المصورة لقوس Spider-Man 24/7. بعد الثلاثية التي انتهت بتأليه نهاية Spider-Man: No Way Home، والتي تم إصدارها في...
تلفزيون
اختبار Motorola Edge 50 Ultra: الصيغة الجيدة التي كنا ننتظرها؟
تم التخلي عن موتورولا في عام 2023، وتمنح طراز "Ultra" فرصة أخرى في عام 2024. حتى أن هذا الهاتف الذكي مجهز بشكل أفضل من Edge 50 Pro، فهو لديه طموح للتنافس مع أفضل حاملي المعايير من Samsung أو Apple أو Xiaomi أو Google. بيعت بعدة مئات من اليورو …
الاختبارات
Windows 11: أصبح متصفح Microsoft Edge أكثر كفاءة وأسرع، حتى على أجهزة الكمبيوتر القديمة
بفضل تكامل WebUI 2.0 على Edge، اكتسب متصفح Microsoft استجابة وسرعة على Windows 11. والخبر السار الآخر هو أن هذه التحسينات ستفيد أيضًا المستخدمين المجهزين بجهاز أكثر تواضعًا. إذا أخذت مايكروسوفت…
ويندوز
يوفر Windows 11 أخيرًا وصولاً سريعًا إلى الرموز التعبيرية وملفات GIF
يحتوي Windows 11 على اختصار في شريط المهام، مما يسمح لك بفتح الأداة مما يتيح الوصول إلى الرموز التعبيرية وملفات GIF والحافظة. لقد اعتدنا على هواتفنا الذكية أن نكون قادرين على الوصول بسرعة إلى الرموز التعبيرية وملفات GIF، عندما...
ويندوز
يمكن لجهاز Samsung Galaxy S25 أن يجعل حياتك أسهل بفضل معيار الشحن الجديد هذا
تستعد شركة سامسونج لتحقيق إنجاز كبير في هاتفها Galaxy S25 من خلال التكنولوجيا التي يمكن أن تجعل الشحن اللاسلكي أكثر موثوقية وملاءمة، مع تسهيل استخدام الملحقات. يمثل هاتف Galaxy S25، خلفًا لهاتف Galaxy S24، الجيل التالي من الهواتف الذكية...
سامسونج جالاكسي اس