لم يعد اسم بطارية الليثيوم أيون غريبًا على الآذان؛ فقد اقتحمت مجال التكنولوجيا وفرضت وجودها في السنوات الأخيرة، حتى إن هاتفك الذي تحمله غالبًا في هذه اللحظة بين يديك يعمل بواحدة تمنحه طاقته، وقد أصبحت الخيار المفضل لشركات تصنيع الهواتف المحمولة؛ نظرًا لخفة وزنها وسعتها الكهربائية الكبيرة وتسريبها البطيء للطاقة المختزنة في حالة عدم استخدامها، كما تتم الاستعانة بها في مجالات إلكترونية متعددة، بدايةً من ألعاب الأطفال والساعات القابلة للارتداء وانتهاءً ببعض الأسلحة والطائرات بدون طيار.. ورغم النجاح الذي تحققه في تلك التطبيقات، فلم تكف الشركات المصنعة لها عن محاولات تطويرها، وأحدث تلك المحاولات ما قامت به شركة SolidEnergy التي تأسست عام 2012، وهي التي سنتعرف عليها عبر السطور التالية..
تكنولوجيا جديدة
تعتمد الشركة الأمريكية على تكنولوجيا جديدة خاصة بها أطلقت عليها اسم "Lithium-Metal Technology"، تستخدم فيها رقائق معدنية شديدة الرقة من معدن الليثيوم لقطب البطارية –الذي يُطلق عليه اسم "أنود Anode"، حيث يبلغ سُمكها خُمس سُمك قطب بطاريات الليثيوم الشائعة، وهي أخف وزنًا من أقطاب الجرافيت والكربون والسيليكون التقليدية، مما يساعد على تقليص حجم البطارية الجديدة إلى النصف تقريبًا.. لكن تخفيف الوزن ليس كل شيء، فالتكنولوجيا الجديدة زادت كثافة البطارية إلى 400 واط.س/كجم، وهو إنجاز كبير مقارنةً بغيرها من البطاريات.
تحديات
ككل اختراع جديد واجهت البطارية المطورة بعض العقبات التي كان على صانعتها تخطيها، أهمها كونها تعمل فقط في درجة حرارة 80 مئوية، وهو ما يجعلها غير قادرة على العمل في درجة حرارة الغرفة العادية، مما يضيق من فرصة استخدامها في العديد من التطبيقات التجارية الشائعة، كألعاب الأطفال والهواتف المحمولة والكمبيوترات النقالة، لكن SolidEnergy تغلبت على ذلك بتغطية رقائق الليثيوم بإلكترولايت صلب رقيق لا يحتاج إلى حرارة ليبدأ العمل، مع سائل أيوني، وإضافة تعديلات كيميائية تمنع حدوث رد فعل سلبي مع الليثيوم، وبذلك تصبح البطارية أيضًا غير قابلة للاشتعال، مما يمنحها ميزة أمان إضافية عن غيرها، حيث ترتفع درجة حرارة بطاريات الليثيوم أيون الشائعة، حتى إن بعضها قد يشتعل متسببًا في احتراق الجهاز المحتوي عليه، وقد يتسبب فيما هو أخطر، وفي أبسط الحالات يتم فصل الجهاز تلقائيًا لحين تبريد البطارية، وقد لا يعمل الجهاز من الأساس إذا ارتفعت درجة حرارة بطاريته وهو مغلق.
الاختبار الحقيقي
تنوي شركة SolidEnergy طرح بطاريتها بالتكنولوجيا الجديدة على عدة مراحل، فبينما طُرحت المناسبة منها للهواتف المحمولة في الأسواق مع بداية 2017، سيُطرح إصدار السيارات الكهربائية والطائرات بدون طيار خلال العام الجاري، وقد بدأ التصنيع بالفعل في ولاية ماساتشوستس الأمريكية، لتكون لحظات التجريب هي الاختبار الفعلي لكفاءة الجيل الجديد من بطاريات الليثيوم أيون، ولتصبح تلك انطلاقة جديدة تدفع عالم التكنولوجيا إلى الأمام، وتحديدًا عالم المركبات الذي نعلم يقينًا أن المستقبل فيه للسيارات الكهربائية التي يتجه العالم إلى الاهتمام المتزايد بها يومًا بعد يوم.
براءة اختراع لفورد بوضع بطاريات سيارات كهربائية فوق سقف سياراتها
