يمكن لبطارية أيونات الأكسجين الجديدة أن تحل محل بطاريات الليثيوم أيون الشهيرة

ابتكر باحثون في Technische Universität Wien (TU Wien) في فيينا ، النمسا ، بطارية أيون الأكسجين يمكن استخدامها في أنظمة تخزين الطاقة على نطاق واسع بدلاً من بطاريات الليثيوم أيون. قد لا تتمتع بطارية أيون الأكسجين بكثافة بطارية ليثيوم أيون ، ولكن لها بعض المزايا المهمة.

على عكس بطاريات الليثيوم أيون ، لا تقل سعة تخزين بطاريات أيونات الأكسجين بمرور الوقت ، حيث يمكن إعادة توليدها ، وفقًا لما كتبته هندسة مثيرة للاهتمام. من الناحية العملية ، هذا يعني أن البطاريات يمكن أن تكون طويلة العمر للغاية ، وفي نفس الوقت يمكن إنتاجها بدون عناصر نادرة ومصنوعة من مواد غير قابلة للاشتعال.

بطارية المستقبل

قد يؤدي ذلك إلى تغيير طريقة تصنيع البطاريات بحيث تكون مستدامة ولا تضر بالبيئة. تتطلب البطاريات الحالية ، كما نعلم ، عناصر نادرة يصعب تعدينها ومعالجتها دون إلحاق ضرر كبير بالبيئة.

تم اختبار مدى ملاءمة المواد الخزفية لإنتاج بطاريات الأوكسجين. يمكن لمواد السيراميك التي تم تحليلها بواسطة TU Wien استقبال وإطلاق أيونات الأكسجين بشحنتين سالبتين. عندما يتم تطبيق جهد كهربائي ، تنتقل أيونات الأكسجين من مادة خزفية إلى أخرى ، مما ينتج عنه تيار كهربائي. الفكرة الأساسية هي نفسها بطارية الليثيوم أيون ، لكن المواد الخزفية لها مزايا عديدة.

تتمتع بطارية أيون الأكسجين بعمر أطول من بطارية ليثيوم أيون

تواجه معظم البطاريات مشكلة أنه بعد فترة زمنية معينة لم يعد بإمكان حاملات الشحن المزعومة التحرك ، مما يجعل البطارية عديمة الفائدة بشكل فعال. لا يمكن استخدام هذه البطاريات لإنتاج الكهرباء ، وقدرتها تقل بشكل كبير. بعد العديد من دورات الشحن ، يمكن أن تصبح هذه مشكلة خطيرة.

ومع ذلك ، يمكن تجديد بطارية أيون الأكسجين دون أي مشاكل. حتى في حالة فقد الأكسجين بسبب بعض التفاعلات غير المرغوب فيها ، يمكن أن يعوض الأكسجين من الهواء عن الخسارة.

حاليًا ، بطاريات أيون الأكسجين غير مخصصة للهواتف الذكية أو السيارات الكهربائية ، حيث إنها تحتوي فقط على حوالي ثلث كثافة الطاقة لبطاريات الليثيوم أيون وتعمل في درجات حرارة تتراوح بين 200 و 400 درجة مئوية. لكن هذه التقنية مفيدة جدًا لتخزين الطاقة ، خاصة في المصانع الكبيرة التي تخزن مؤقتًا الطاقة التي يتم الحصول عليها من ضوء الشمس أو الرياح.