بطاريات جديدة من الخشب

نجح باحثون من جامعة Maryland من إنتاج بطاريات قابلة لإعادة الشحن بـ nanoscale مصنوعة من الخشب و التي تعد صديقة للبيئة تماماً و أرخص بكثير من البطاريات الحالية.

معظم بطاريات الحديثه تستخدم lithium-ion حيث تتكون من خلايا تتحرك داخلها أيونات الليثيوم حاملة معها التيار من الطرف السالب للطرف الموجب ما ينتج عنه تفريغ للشحنة في هاتف أو أي جهاز الكتروني آخر. نفس المبداً يستخدم في البطاريات “الخشبية” الجديدة و لكن بدلاً من استخدام الليثيوم قام الفريق بإستخدام الصوديوم، في هذا النوع من البطاريات بينما تقوم البطارية بعملية الشحن و التفريغ يحدث تضخم بشكل بطئ و الذي بدوره سيقوم بكسر المواد المستخدمة لصنع البطارية مع مرور الوقت، و لكن ألياف السليولوز الموجودة في الشجر تعتبر مرنة بشكل كافّ لتحمّل هذا الإجهاد ما يجعل الخشب الخيار الأمثل ليكون حاوياً لسوائل البطارية و يمثل الجزء الفعّال منها.

بعد أن يتم تغطيته بمادة tin  يصبح بمقدرة هذه الألياف الحفاظ على البطارية لتقوم بـ 400 دورة شحن و هو ما يعد عمراً أطول بكثير من بطاريات الليثيوم الحالية، بعد فترة تصبح ألياف الفايبر متجعدة و لكنها تبقى سليمة كفاية لتمثّل وسطاً جيداً لإنتقال الأيونات بين القطبين. بطاريات Sodium-ion الخشبية الجديدة يمكنها اختزان طاقة بحجم 339 mAh/g الذي لا يعد إنجازاً عظيماً إلا أنها تتولد من استخدام الخشب فهو نجاح كبير، خاصة أن الفريق يعمل حالياً على تحسين التصميم لتصل قدرة التخزين إلى 847 mAh/g.

تضمن هذه التكنولوجيا عمراً أطول للبطارية نظراً لكثافة الطاقة المنخفضة لأيونات الصوديوم كما يمكن بمقاييس أكبر لتخزين قدر هائل من الطاقة في محطات الطاقة الشمسية أو المصانع. يعمل الفريق أيضاً على إنتاج خلايا sodium-ion أنحف ألف مرة من سُمك ورقة الطباعة العادية و التي ستمثل إضافة جيدة للتكنولوجيا الخاصة بهم و تقلل حجم البطاريات بشكل كبير.