ثورة في سوق البطاريات: بطارية هيدروجيل المرنة تضع معايير جديدة!

ثورة في سوق البطاريات: بطارية هيدروجيل المرنة تضع معايير جديدة!

حقق الباحثون في جامعة كاليفورنيا في بيركلي تقدمًا رائدًا في مجال تخزين الطاقة: فقد طوروا بطارية هيدروجيل مرنة ليست فقط قابلة للتمدد والمرونة، ولكنها أيضًا مقاومة للأضرار الخارجية. عالي oe24 يمكن ثني هذه البطارية المبتكرة وضغطها وحتى طعنها دون أن تفقد وظائفها. تتجاوز سلامة واستقرار البطارية الجديدة بطاريات الليثيوم أيون التقليدية، والتي غالبًا ما تكون خطيرة في حالة تلفها.

بالإضافة إلى ذلك، تتميز بطارية الهيدروجيل هذه بعمر افتراضي طويل بشكل استثنائي ويمكن أن تدوم حتى 500 دورة شحن، وهو ضعف عمر الموديلات الحالية. ومع ذلك، فإن الأداء الحالي للبطارية يبلغ حوالي عُشر أداء البطاريات التقليدية، مما يعني أنها مناسبة في المقام الأول للأجهزة القابلة للارتداء مثل الساعات الذكية. ويأمل الباحثون أن يتم استخدام هذه الأجهزة أيضًا في الهواتف الذكية والأجهزة الإلكترونية الأخرى في المستقبل القريب.

الخلفيات التكنولوجية

إن التحديات التي تواجه تطوير البطاريات المرنة متنوعة. كما في آرس تكنيكا كما هو موضح، تتطلب بطاريات الليثيوم أيون التقليدية أغلفة صلبة ومغلقة لمنع التلف والتعرض للهواء. ومع ذلك، فإن هذا التصميم غير عملي للاستخدام في الروبوتات الناعمة أو الأجهزة القابلة للارتداء. يمكن أن تساعد تقنية الهيدروجيل الجديدة هنا من خلال زيادة المرونة والسلامة.

كانت البطاريات المرنة السابقة التي تستخدم إلكتروليتات هيدروجيل لها قيود كبيرة، مثل وقت التشغيل القصير جدًا. بفضل التركيبات الكيميائية الجديدة، بما في ذلك المياه المالحة عالية التركيز مع أملاح الليثيوم المفلورة، تمكن الباحثون من تحسين استقرار إلكتروليتاتهم. ومع ذلك، فإن استخدام أملاح الليثيوم المفلورة يثير مخاوف تتعلق بالسلامة البشرية.

أساليب جديدة في تكنولوجيا البطاريات

وبالتوازي مع هذه التطورات في كاليفورنيا، قدم الباحثون في جامعة لينشوبينغ في السويد شكلاً آخر من البطاريات المرنة. يستخدم هذا أقطابًا كهربائية سائلة ويمكن أن يتوافق مع أي شكل، مما يجعله مثاليًا للتكنولوجيا القابلة للارتداء والروبوتات الناعمة والمنسوجات الذكية Ingenieur.de. يشبه نسيج هذه البطارية معجون الأسنان ويمكن تشكيلها في الطابعات ثلاثية الأبعاد.

وتتميز البطارية السائلة المبتكرة بمرونة تصل إلى ضعف طولها، كما يمكنها تحمل أكثر من 500 دورة شحن. وفي حين أن الجهد الحالي البالغ 0.9 فولت يعتبر غير كاف للعديد من التطبيقات، إلا أن الباحثين يعملون على زيادة الجهد من خلال التغيرات الكيميائية، بما في ذلك استخدام الزنك أو المنغنيز.

وتظهر هذه التطورات أن مستقبل تكنولوجيا الطاقة لا يمكن أن يكون أكثر مرونة فحسب، بل وأكثر استدامة أيضا. ومع توقع وجود أكثر من تريليون جهاز متصل في العقد المقبل، فإن مثل هذه التطورات تشكل أهمية بالغة لدمج أنظمة البطاريات في تطبيقات متنوعة، سواء كانت أجهزة طبية يمكن ارتداؤها أو منسوجات ذكية.