باحثون يطوّرون بطارية ممتدة لـــ"مئات" الأعوام

طوّر باحثون صينيون بطارية مائية غير سامة قد تغيّر مستقبل تخزين الطاقة بفضل عمرها الطويل، وقدرتها على العمل بكفاءة عالية لمئات السنوات ، وتتميز البطارية الجديدة، بإمكانية التخلص منها بأمان في البيئة، ما يجعلها بديلًا أكثر أمانًا واستدامة من البطاريات التقليدية.

اعتمد الباحثون في تطوير هذه البطارية على "بوليمرات" عضوية تساهمية مصنّعة "COPs"، وهي مواد عضوية متينة تتكوّن من عناصر مثل الكربون والنيتروجين، وترتبط ضمن بنية دقيقة تحتوي على مسامات تساعد في حركة الأيونات داخل البطارية، واستُخدمت هذه المواد كقطب موجب لأيونات المغنيسيوم والكالسيوم.

 تُعرف البطاريات المائية بأنها أقل قابلية للاشتعال، وأقل تكلفة مقارنة ببطاريات "الليثيوم أيون"، لأنها تستخدم محلولًا مائيًا لنقل "الأيونات" بين القطبين، لكن هذا النوع من البطاريات يواجه عادة مشكلة رئيسية تتمثل في قصر عمره التشغيلي، بسبب تحلل المواد الداخلية عند تعرضها لمحاليل شديدة الحموضة، أو القلوية.

توصّل فريق الدراسة إلى مركّب كيميائي يعرف باسم "هيكساكيتون-تيترا أمينوديبنزو-بي-ديوكسين"، يتميز بقدرته العالية على جذب الأيونات الموجبة، إلى جانب امتلاكه بنية مستقرة تشبه خلية النحل، ما يمنحه قدرة أكبر على التحمل والعمل لفترات طويلة.

 بحسب نتائج الدراسة، تستطيع البطارية تحمّل ما يصل إلى 120 ألف دورة شحن وتفريغ، وهو رقم يتجاوز بأكثر من عشرة أضعاف العمر الافتراضي لبطاريات الليثيوم أيون المستخدمة حاليًا في أنظمة تخزين الطاقة على مستوى الشبكات الكهربائية.

 من أبرز مزايا البطارية المطورة، أن موادها آمنة وغير سامة، إذ يدخل الإلكتروليت المستخدم في بعض الصناعات الغذائية، ما يجعل التخلص منه أقل ضررًا على البيئة.