بحث عن بطاريات الليثيوم

- -

إننا نستخدم البطاريات بكثرة ويزداد اعتمدنا عليها كلما تقدمت التكنولوجيا أكثر فأكثر ففي الأعوام السابقة كنا نستخدم البطاريات لتشغيل الآلات الحاسبة وألعاب الأطفال وأجهزة الراديو وهذه البطاريات المعروفة لدينا جميعًا والتي نسميها البطاريات الجافة والتي تأتي بأحجام قياسية معروفة، وهذا مع تقدم الأجهزة التقنية مثل الكمبيوتر والتابلت .

إستخدامات بطاريات الليثيوم في حياتنا  

أصبحت بطاريات الليثيوم شائعة الاستخدام جداً ويمكن أن تجدها في معظم الأجهزة التي تستخدمها ولعلك سمعت على المشكلة التي تسببت في سحب نوع من أجهزة الحاسوب النقالة بسبب خلل في بطارية الليثيوم أيون والتي سببت في حرق جهاز الكمبيوتر مما كلف الشركات المستخدمة لها ملايين من الدولارات لاستبدلاها والشركة المنتجة تحملت الملايين من الدولارات أيضا لتعويض عن هذه الخسارة.

التعريف ببطارية الليثيوم وتركيبها الكيميائي

تعتبر بطارية الليثيوم من البطاريات القابلة لإعادة الشحن وتستخدم فى أجهزة الهاتف الذكي وأجهزة الحاسوب ، وفي بعض السيارات الحديثة كبديل لبطارية المركم الرصاص وذلك لخفة وزنها وقدرتها على تحزين كميات كمية من الطاقة بالنسبة لحجمها، وقد استخدم الليثيوم في تركيبها لسببين أساسيين هما:

-أنه أخف فلز معروف وجهد اختزاله القياسي هو الأصغر بالنسبة لباقي الفلزات الأخرى
-ويحتوي الغلاف المعدني للبطارية علي ثلاث رقائق ملفوفة بشكل حلزوني وهي :

-الالكترود الموجب وهو الكاثود ويتكون من أكسيد الليثيوم كوبلت
-الالكترود السالب وهو الانود ويتكون من جرافييت الليثيوم
-العازل وهو مكون من شريحة رقيقة جداً من البلاستيك تعمل علي عزل الالكترود الموجب عن السالب
-وتغمر الرقائق الثلاثة في الالكتروليت اللامائي من سداسي فلورو فوسفيد الليثوم

أسعار بطاريات الليثيوم  

أسعار بطاريات الليثيوم مرتفعة جداً مقارنة مع أي نوع أخر، و لكن يجب أن لا ننسى أن مواصفات بطارية الليثيوم حتى الآن لم تحققها أي نوع أخر من البطاريات ببساطة أنها رقم واحد

أضرار بطارية  الليثيوم

الإضافة إلى ذلك فإن بطاريات الليثيوم معروفة بالأضرار التي تتسبب فيها في حالة تجاوزها للحد الأقصى لشحنها المسموح. و هذا يؤدي إلى ارتفاع درجة حرارتها أو انفجارها في بعض الأحيان. لهذا السبب فإن استعمال منظم شحن ذو جودة عالية مع بطاريات الليثيوم في نظام الطاقة الشمسية أمر لا غنى عنه. خاصة و أن الجهد المتأتي من الألواح عادة ما يتجاوز بكثير جهد شحن البطاريات.

تقنيات جديدة لبطاريات ايون الليثيوم

تقنية جديدة في بطاريات الليثيوم أيون لقدرة أعلى في البطارية مع تكلفة أقل ، وقد كشف بعض الباحثين في جامعة Alberta عن نتائج دمج السيليكون في بطاريات الليثيوم أيون الحالية، والتي تدعم قدرة 10 مرات أكثر في البطاريات مع تكلفة أقل ، ويشغل تطوير تقنية البطاريات الكثير من الباحثيين في الفترة الأخيرة، وبشكل خاص تطوير تقنية بطاريات الليثيوم أيون التي تستخدم حالياً في الهواتف الذكية.

وفي أحدث الأبحاث التي أجريت في واحدة من أكبر الجامعات ، كشفت عن إمكانية دمج السيليكون في بطاريات أيونات الليثيوم لإنتاج قدرة أعلى للبطارية 10 مرات أكثر دون أن ترتفع تكلفة إنتاج البطاريات ، وتقوم فكرة التقنية الجديدة لبطاريات أيونات الليثيوم على استبدال الجرافيت المستخدم في البطاريات بالسيليكون ، نظراً لارتفاع تكلفة الجرافيت النقي بشكل كبير يصل إلى 10000 دولار للطن المتري، لذا فإن استبدال الجرافيت بالسيليكون سيؤدي إلى انخفاض التكلفة إلى الثلث تقريباً.

ولقد عمل الباحثيين في Alberta على تطوير السيليكون ليأتي بقدرة أفضل على الاندماج في تقنية البطاريات ودعم الشحن لأكثر من مرة، حيث توصل فريق الباحثين إلى أن استخدام السيليكون بحجم أصغر يصل إلى النانومتر يمكن أن يدعم تخزين أعلى للطاقة لتدعم التقنية الجديدة في النهاية قدرة أعلى 10 مرات من الجرافيت.

بالتأكيد مازالت هذه التقنية في مرحلة التطوير والاختبارات في الوقت الحالي، إلا أنها تشكل تقدم جديد في أبحاث تطوير البطاريات قد يصل في المستقبل إلى تقنية بطاريات الهواتف الذكية

الليثيوم الوقود القادم 

تعتبر أمريكا الجنوبية من اكثر القارات وفرة في عنصر الليثيوم الذي له استخدامات لا تعد ولا تحصى وسأقوم  بذكرها كمجالات استثمار ولها مستقبل عظيم جدًا ، ولكن أحد هذه التطبيقات المهمة جداً هي بطاريات الليثيوم حيث تحوز بوليفيا والأرجنتين وتشيلي ” مثلث الليثيوم ” على 75% من احتياطي العالم من مادة الليثيوم الذي يوجد دوماً في محاليل ملحية أو أعلى الجبال والهضاب ، وتصدرت استراليا المرتبة الأولى حتى هذا اليوم في هذا المجال الإستخراجي تبعتها تشيلي والمرتبة الثالثة الأرجنتين

أصبح عنصر الليثيوم اليوم مادة مهمة جدا  وحيوية تستخدم في صناعة السيارات وصناعة الإلكترونيات مع أن الصين تتوفر فيها كميات جيدة إلا أنها جاءت في المرتبة الرابعة بــ 3000 طن ، يمتلك الليثيوم  قدرة تخزينية عالية من الطاقة ولذا فهو مرغوب جدا وهو العنصر الثالث في الجدول الدوري للعناصر يأتي بعد الهيدروجين والهيليوم … وأكثر تطبيقاته التي تستهلك معظم إنتاجه  هو الزجاج المقاوم للحرارة والبطاريات وبطاريات الليثيوم أيون ومضافات الحديد ومشحمات الليثيوم … والخزف .. وغيرها العديد …

بعد فترة وجيزة ستكون استثمارات التنقيب والاستخراج وصناعة مركبات مادة الليثيوم من أغنى الاستثمارات والأكثر أرباحاً …

الوسوم :
الوسوم المشابهة : , ,

شارك المقال في صفحاتك

معلومات الكاتب

A

A

تدوينات مفيدة في السيارات و النصائح الصحية و الجوالات و التقارير

أكتب تعليق

اترك تعليقاً

لن يتم نشر عنوان بريدك الإلكتروني. الحقول الإلزامية مشار إليها بـ *