2010 التكنولوجيا المبتكرة: بطاريات ليثيوم أيون

بعد عقود من البحث والاستخدام المطول لتنشيط هواتفنا المحمولة وأجهزة الكمبيوتر المحمولة وأدوات السلطة المختلفة ، بطاريات الليثيوم أيون (Li-Ion)، بدأت تستخدم في تكنولوجيا السيارات الكهربائية ، لتصبح معلما رئيسيا على طريق استبدال الوقود النفطي في المركبات.

وفقًا للعلماء والخبراء ، احتلت بطاريات الليثيوم أيون المركز الأول في تأسيس جائزة "التكنولوجيا المبتكرة لعام 2010".

في السنوات الأخيرة ، بدأت السيارات الهجينة الكهربائية تحل محل نماذج البنزين تدريجياً من السوق الدولية ، وقد اكتسبت موقعًا متميزًا بفضل أمان التقنيات التي تنطوي على الحد الأدنى من انبعاثات غازات العادم الضارة في الجو.

لم يتم نسيان الوقت بعد عندما تم رفض نماذج مثل Tesla Roadster و Mini E باعتبارها نوعًا من الأشياء الغبية التي لا تستحق الاهتمام. الآن ، أصبحت التقنيات الحديثة في تطوير نماذج السيارات الكهربائية مثل شيفروليه فولت ، وفيسكر كارما ، ونيسان ليف ، متساوية ، وحتى تصلي تقريباً مثل الأيقونات. ربما ، في هذه السلسلة الواعدة تجدر الإشارة إلى النسخة الهجينة من مرسيدس بنز. جميع هذه المركبات مجهزة ببطاريات الليثيوم أيون ورائدة في ثورة السيارات.

في الوقت الحالي ، تدعم حكومة العديد من البلدان هذه الحركة ، والتي تعود بالنفع على جميع الناس على وجه الأرض ، وتقدم حوافز ضريبية ممتازة للتطورات الجديدة وإنتاج السيارات الكهربائية للإنتاج بالجملة. على سبيل المثال ، كانت إدارة الرئيس الأمريكي أوباما من بين القادة لدعم هذا البرنامج المبتكر ، الذي ينضم إليه المزيد من الدول كل يوم.

بالفعل اليوم ، تستخدم معظم شركات السيارات الإلكترونيات المبتكرة في نماذجها الهجينة الجديدة ، كما بطاريات ليثيوم أيون أصغر بكثير وأخف وزنا من البطاريات التناظرية نيمه. من الضروري فقط إحضار كابل إضافي إلى منازل المستخدمين ، ويمكن تعيين هذه البطاريات لشحن الليلة مباشرةً في المباني والشقق السكنية.

ولكن ، كما هو الحال مع تطبيق كل تقنية جديدة ، في استخدام بطاريات الليثيوم أيون ، هناك أيضًا بعض التراكبات وأوجه القصور ، التي يحاول المطورون القضاء عليها في أقصر وقت ممكن.

على سبيل المثال ، نتذكر جميعًا كيف تعرضت أجهزة الكمبيوتر المحمولة الأولى للاحتراق التلقائي بسبب قصر الدائرة بسبب الحرارة الزائدة ، واضطر ملايين الأشخاص إلى إعادة البضائع إلى المستودعات للتخلص من العيوب.

على الرغم من أن بطاريات الليثيوم أيون اجتازت سنوات عديدة من الاختبار في مجالات التطبيق المختلفة ، إلا أنه لا يمكن للعلماء تقديم إجابة واضحة حول مدى قوة هذه البطاريات.

في المستقبل القريب ، لن تصبح البطاريات ذات البطاريات الجديدة أرخص ، ولا يمكنك أن تحلم بها إلا في غضون خمس إلى ست سنوات ، وهذا في أفضل الأحوال ، وما إذا كانت فترة الضمان في الموديلات الجديدة من السيارات الهجينة ستكون طويلة جدًا. على سبيل المثال ، لاستبدال بطارية الليثيوم أيون الخاصة بشيفروليه فولت ، التي طورتها شركة جنرال موتورز ، تحتاج إلى دفع حوالي 10،000 دولار.

كما هو معروف في كتاب الكيمياء المدرسي ، فإن الليثيوم عبارة عن معدن قلوي شديد التفاعل ؛ وهو موجود في الموضع الثالث من الجدول الدوري. يتميز هذا المعدن الخفيف والفضي ذو اللون الأبيض بحالة صلبة في درجة حرارة الغرفة. لاستخدامها في البطارية ، تحتاج إلى تحرير إلكترون خارجي عن طريق الانشطار الذري.

حدد مايكل ويتنجهام ، الأستاذ بجامعة بنجهامبتون ، لأول مرة إمكانات بطاريات أيونات الليثيوم في السبعينيات. وفقط في عام 1991 ، حقق John Gedenough طفرة في هذه التقنيات ، حيث قام بتطبيقها ، حيث عمل في فريق التطوير في Sony.

تفتح الآن عشرات الشركات في جميع أنحاء العالم لإطلاق كميات كبيرة من بطاريات الليثيوم أيون للاستخدام في صناعة السيارات. تعمل عدد لا يحصى من المختبرات على زيادة فعالية هذه التكنولوجيا المبتكرة وتقليل تكلفتها للاستخدام الشامل.

Comments

[#1]

لا يقول المقال شيئًا عن أن جمهورية الصين الشعبية هي المورد الوحيد للمعادن النادرة في العالم. كانت هناك تقارير في الصحافة تفيد بأن الصينيين ليسوا على استعداد لبيع أحافيرهم. وحتى يتعلق الأمر بالتقاضي بين الموردين اليابانيين والصينيين. نتعلم أيضا مقدار الجنيه الصيني من الليثيوم.