#أحدث الأخبار مع #سيليكاتالبوتاسيوم،البيان٢٨-٠٢-٢٠٢٥علومالبيانبطارية الغد الخارقة للسيارات الكهربائية .. مصنوعة من الصخورخلال العقد القادم، قد تشهد صناعة السيارات الكهربائية تحولًا جذريًا بفضل ظهور بطاريات الحالة الصلبة المصنوعة من سيليكات الصخور، والتي يُتوقع أن تحل محل بطاريات الليثيوم أيون التقليدية، وقد نجح باحثون في جامعة دلهي للتكنولوجيا في تطوير مادة مبتكرة قائمة على سيليكات البوتاسيوم، وهي مادة متوفرة بكثرة في قشرة الأرض، وحصلوا على براءة اختراع لها. تُعد بطارية السيارة الكهربائية العامل الرئيسي الذي يحدد مدى المسافة التي يمكن قطعها بشحنة واحدة، بالإضافة إلى سرعة إعادة الشحن، غير أن بطاريات الليثيوم أيون، التي تُستخدم على نطاق واسع حاليًا، تواجه تحديات كبيرة تتعلق بالسعة، والأمان، والتكلفة، والتأثير البيئي. فالليثيوم مادة باهظة الثمن ونادرة، كما أن استخراجها ومعالجتها يسبب أضرارًا بيئية كبيرة. مع تزايد الاعتماد على السيارات الكهربائية، أصبح تطوير بطاريات جديدة أكثر كفاءة وأقل تكلفة وأكثر صداقة للبيئة أمرًا ملحًا، وهذا يتطلب ابتكار مواد جديدة للمكونات الأساسية للبطارية، مثل الأنود والكاثود والإلكتروليت، بالإضافة إلى تحسين تصميمات البطاريات نفسها، وهذا المجال البحثي يجذب اهتمام العلماء حول العالم، حيث يمكن أن يؤدي إلى تقليل انبعاثات الكربون في قطاع النقل بشكل كبير. في جامعة دلهي للتكنولوجيا، قام الباحث محمد خوشكالام بتطوير مادة جديدة تعتمد على سيليكات البوتاسيوم والصوديوم، وهي مواد متوفرة بكثرة في الصخور العادية. تتميز هذه المادة بأنها غير حساسة للهواء والرطوبة، ما يجعلها مثالية للاستخدام في البطاريات. كما يمكن تشكيلها في طبقات رقيقة تشبه الورق، مما يسهل دمجها في تصميمات البطاريات. تتمتع المادة الجديدة بالقدرة على توصيل الأيونات عند درجات حرارة منخفضة تصل إلى حوالي 40 درجة مئوية، مما يجعل عملية تصنيع البطاريات أكثر أمانًا وأقل تكلفة. بالإضافة إلى ذلك، لا تحتاج هذه المادة إلى إضافة معادن باهظة الثمن مثل الكوبالت، الذي يُستخدم حاليًا في بطاريات الليثيوم أيون لتعزيز السعة وعمر البطارية. يقول محمد خوشكالام: "لطالما كانت سيليكات البوتاسيوم معروفة بإمكانياتها كإلكتروليت في الحالة الصلبة، لكن التحديات المتعلقة بوزن وحجم أيونات البوتاسيوم جعلتها تُهمل. ومع ذلك، تمكنّا من تطوير وصفة تجعل هذه الأيونات تتحرك بشكل أسرع، مما يعزز كفاءة البطارية". دور الإلكتروليت في البطاريات الإلكتروليت هو المكون الرئيسي الذي يسمح للأيونات بالتحرك بين الأنود والكاثود، ما يحافظ على تدفق التيار الكهربائي أثناء شحن البطارية وتفريغها. في البطاريات الجديدة، يتم استخدام إلكتروليت الحالة الصلبة، الذي يعتمد على سيليكات البوتاسيوم، بدلًا من الإلكتروليت السائل المستخدم في بطاريات الليثيوم أيون التقليدية. وعلى الرغم من أن أيونات البوتاسيوم أكبر حجمًا وأثقل وزنًا، إلا أن المادة الجديدة تسمح لها بالتحرك بسرعة أكبر مقارنة بأيونات الليثيوم. تحديات مستقبلية على الرغم من الإمكانات الكبيرة لهذه التكنولوجيا، إلا أن هناك العديد من التحديات التي يجب التغلب عليها قبل أن تصبح البطاريات الجديدة جاهزة للاستخدام التجاري. فالتكنولوجيا تعمل بشكل جيد في المختبر، لكن توسيع نطاق الإنتاج لا يزال أمرًا معقدًا ومكلفًا. بالإضافة إلى ذلك، يجب تطوير طرق جديدة لإنتاج البطاريات وإغلاقها بشكل آمن لضمان عدم انكسار الطبقات الرقيقة داخل الخلية. يعتقد الباحثون أن بطاريات الحالة الصلبة هي المستقبل للسيارات الكهربائية، حيث ستوفر كفاءة أعلى، وسرعة شحن أكبر، وأمانًا أفضل. ومع ذلك، قد يستغرق الأمر نحو 10 سنوات قبل أن نرى هذه البطاريات في السوق. وفي الوقت الحالي، يعمل محمد خوشكالام وفريقه على تطوير نموذج أولي للبطارية الجديدة، والذي من المتوقع أن يكون جاهزًا خلال عام إلى عامين. تُمثل بطاريات الحالة الصلبة القائمة على سيليكات الصخور خطوة مهمة نحو مستقبل أكثر استدامة للسيارات الكهربائية. وعلى الرغم من التحديات الفنية والتجارية، فإن الابتكارات مثل تلك التي قدمها محمد خوشكالام تفتح آفاقًا جديدة لتطوير بطاريات أكثر كفاءة وأقل تكلفة وأكثر صداقة للبيئة.
البيان٢٨-٠٢-٢٠٢٥علومالبيانبطارية الغد الخارقة للسيارات الكهربائية .. مصنوعة من الصخورخلال العقد القادم، قد تشهد صناعة السيارات الكهربائية تحولًا جذريًا بفضل ظهور بطاريات الحالة الصلبة المصنوعة من سيليكات الصخور، والتي يُتوقع أن تحل محل بطاريات الليثيوم أيون التقليدية، وقد نجح باحثون في جامعة دلهي للتكنولوجيا في تطوير مادة مبتكرة قائمة على سيليكات البوتاسيوم، وهي مادة متوفرة بكثرة في قشرة الأرض، وحصلوا على براءة اختراع لها. تُعد بطارية السيارة الكهربائية العامل الرئيسي الذي يحدد مدى المسافة التي يمكن قطعها بشحنة واحدة، بالإضافة إلى سرعة إعادة الشحن، غير أن بطاريات الليثيوم أيون، التي تُستخدم على نطاق واسع حاليًا، تواجه تحديات كبيرة تتعلق بالسعة، والأمان، والتكلفة، والتأثير البيئي. فالليثيوم مادة باهظة الثمن ونادرة، كما أن استخراجها ومعالجتها يسبب أضرارًا بيئية كبيرة. مع تزايد الاعتماد على السيارات الكهربائية، أصبح تطوير بطاريات جديدة أكثر كفاءة وأقل تكلفة وأكثر صداقة للبيئة أمرًا ملحًا، وهذا يتطلب ابتكار مواد جديدة للمكونات الأساسية للبطارية، مثل الأنود والكاثود والإلكتروليت، بالإضافة إلى تحسين تصميمات البطاريات نفسها، وهذا المجال البحثي يجذب اهتمام العلماء حول العالم، حيث يمكن أن يؤدي إلى تقليل انبعاثات الكربون في قطاع النقل بشكل كبير. في جامعة دلهي للتكنولوجيا، قام الباحث محمد خوشكالام بتطوير مادة جديدة تعتمد على سيليكات البوتاسيوم والصوديوم، وهي مواد متوفرة بكثرة في الصخور العادية. تتميز هذه المادة بأنها غير حساسة للهواء والرطوبة، ما يجعلها مثالية للاستخدام في البطاريات. كما يمكن تشكيلها في طبقات رقيقة تشبه الورق، مما يسهل دمجها في تصميمات البطاريات. تتمتع المادة الجديدة بالقدرة على توصيل الأيونات عند درجات حرارة منخفضة تصل إلى حوالي 40 درجة مئوية، مما يجعل عملية تصنيع البطاريات أكثر أمانًا وأقل تكلفة. بالإضافة إلى ذلك، لا تحتاج هذه المادة إلى إضافة معادن باهظة الثمن مثل الكوبالت، الذي يُستخدم حاليًا في بطاريات الليثيوم أيون لتعزيز السعة وعمر البطارية. يقول محمد خوشكالام: "لطالما كانت سيليكات البوتاسيوم معروفة بإمكانياتها كإلكتروليت في الحالة الصلبة، لكن التحديات المتعلقة بوزن وحجم أيونات البوتاسيوم جعلتها تُهمل. ومع ذلك، تمكنّا من تطوير وصفة تجعل هذه الأيونات تتحرك بشكل أسرع، مما يعزز كفاءة البطارية". دور الإلكتروليت في البطاريات الإلكتروليت هو المكون الرئيسي الذي يسمح للأيونات بالتحرك بين الأنود والكاثود، ما يحافظ على تدفق التيار الكهربائي أثناء شحن البطارية وتفريغها. في البطاريات الجديدة، يتم استخدام إلكتروليت الحالة الصلبة، الذي يعتمد على سيليكات البوتاسيوم، بدلًا من الإلكتروليت السائل المستخدم في بطاريات الليثيوم أيون التقليدية. وعلى الرغم من أن أيونات البوتاسيوم أكبر حجمًا وأثقل وزنًا، إلا أن المادة الجديدة تسمح لها بالتحرك بسرعة أكبر مقارنة بأيونات الليثيوم. تحديات مستقبلية على الرغم من الإمكانات الكبيرة لهذه التكنولوجيا، إلا أن هناك العديد من التحديات التي يجب التغلب عليها قبل أن تصبح البطاريات الجديدة جاهزة للاستخدام التجاري. فالتكنولوجيا تعمل بشكل جيد في المختبر، لكن توسيع نطاق الإنتاج لا يزال أمرًا معقدًا ومكلفًا. بالإضافة إلى ذلك، يجب تطوير طرق جديدة لإنتاج البطاريات وإغلاقها بشكل آمن لضمان عدم انكسار الطبقات الرقيقة داخل الخلية. يعتقد الباحثون أن بطاريات الحالة الصلبة هي المستقبل للسيارات الكهربائية، حيث ستوفر كفاءة أعلى، وسرعة شحن أكبر، وأمانًا أفضل. ومع ذلك، قد يستغرق الأمر نحو 10 سنوات قبل أن نرى هذه البطاريات في السوق. وفي الوقت الحالي، يعمل محمد خوشكالام وفريقه على تطوير نموذج أولي للبطارية الجديدة، والذي من المتوقع أن يكون جاهزًا خلال عام إلى عامين. تُمثل بطاريات الحالة الصلبة القائمة على سيليكات الصخور خطوة مهمة نحو مستقبل أكثر استدامة للسيارات الكهربائية. وعلى الرغم من التحديات الفنية والتجارية، فإن الابتكارات مثل تلك التي قدمها محمد خوشكالام تفتح آفاقًا جديدة لتطوير بطاريات أكثر كفاءة وأقل تكلفة وأكثر صداقة للبيئة.
٢٨-٠٢-٢٠٢٥
