إنجاز علمي صيني: بطارية صوديوم مبتكرة تقاوم الحرائق والحرارة العالية لتعزيز أمان تخزين الطاقة

حققت مجموعة من الباحثين في الصين إنجازاً مهماً في مجال تقنيات تخزين الطاقة، وذلك بتطوير بطارية صوديوم مبتكرة تتميز بمقاومة استثنائية للحرائق ودرجات الحرارة المرتفعة، مما يعزز بشكل كبير مستويات الأمان في هذا القطاع الحيوي.

وفقاً لما نشرته مجلة "Nature Energy" العلمية، قاد الدكتور يونغ شنغ هو من الأكاديمية الصينية للعلوم هذا البحث الرائد. تمكن فريقه من ابتكار إلكتروليت فريد غير قابل للاشتعال ويتمتع بخاصية الحماية الذاتية، حيث يشكل "جدار حماية" داخلياً ضمن الخلية، وهو ما يمنع حدوث ظاهرة الهروب الحراري الخطيرة.

تُعد ظاهرة الهروب الحراري أحد الأسباب الرئيسية لفشل البطاريات، إذ تنجم عن ارتفاع سريع ومتسلسل في درجة الحرارة داخل الخلية، مما قد يؤدي إلى انبعاث الغازات أو حتى اندلاع الحرائق والانفجارات المدمرة.

لمواجهة هذه المخاطر، قام الباحثون بتطوير إلكتروليت قابل للبلمرة يتحول تلقائياً إلى طبقة صلبة عازلة فور ارتفاع درجة الحرارة إلى مستويات خطرة، مما يساهم بفعالية في إيقاف التفاعل الكيميائي قبل أن يتفاقم الوضع.

أظهرت الاختبارات التي أجريت على خلية بسعة 3.5 أمبير/ساعة قدرة البطارية الكاملة على منع الهروب الحراري، حتى في ظل ظروف قاسية للغاية، مثل تعريضها لاختراق يحاكي حدوث قصر كهربائي. كما حافظت البطارية على استقرارها وكفاءتها التشغيلية ضمن نطاق واسع من درجات الحرارة والظروف المختلفة.

يُتوقع أن يدعم هذا الابتكار الرائد استخدام بطاريات أيونات الصوديوم في تطبيقات متعددة وواسعة النطاق، بما في ذلك المركبات الكهربائية وأنظمة تخزين الطاقة الكبيرة، وذلك بفضل مستويات الأمان والموثوقية العالية التي توفرها مقارنة بتقنيات البطاريات التقليدية.