العلماء جعل البطاريات القائمة على الخشب، وادعى أن تكون أكثر أمانا من الليثيوم أيون

ويزعم أن البطاريات المصنوعة من الخشب أكثر أمانا. (الصورة: doc. unsplash)

وجد العلماء في جامعة براون، الولايات المتحدة (الولايات المتحدة) اختراقا جديدا لمواد الأساس، الخشب لصنع بطارية. ويمكن استخدام الخشب لبطاريات الجيل القادم.

وستستخدم هذه المادة المشتقة من الأشجار في بطاريات الحالة الصلبة، التي يزعم أنها أكثر أمانا وأقل ضررا بالبيئة، مقارنة بالبطاريات المتداولة حاليا على مختلف الأجهزة المحمولة وأجهزة الكمبيوتر.

على سبيل المثال، تستخدم بطاريات أيونات الليثيوم عادة في الهواتف المحمولة وأجهزة الكمبيوتر والمركبات الإلكترونية. يستخدم هذا النوع من البطاريات السوائل المتطايرة ككهارل. هذه الشوارد إجراء أيونات الليثيوم بين الأقطاب الكهربائية الإيجابية والسلبية للبطارية.

الشوارد السائلة القيام بهذه المهمة بشكل جيد، لكنها سامة ويمكن أن تكون خطرة. إذا كانت البطارية قصيرة، ثم السائل يمكن أن تحترق والبطارية تحترق أيضا. هذه عادة ليست مشكلة في الاستخدام اليومي ، ولكن يتم استدعاء بعض البطاريات المصنعة بشكل غير صحيح في نهاية المطاف من السوق.

لجعل البطاريات أكثر أمانا، طور العلماء بطاريات الحالة الصلبة، حيث تستخدم المواد الصلبة ككهارل. وستكون المواد الصلبة وغير القابلة للاشتعال أكثر أمانا للاستخدام، ومن المحتمل أن تقلل من الأضرار البيئية التي يمكن إنتاجها.

معظم البحوث الحالية على الشوارد الصلبة يستخدم السيراميك، والتي يمكن إجراء الأيونات بشكل جيد جدا ولكن هشة والكراك بسهولة أو كسر. وفي الوقت نفسه، طور العلماء مادة لاستخدامها كهكتروليت صلب يتكون من مزيج من أنابيب النحاس والبوليمرات المشتقة من الخشب وتسمى الألياف النانوية السليلوز.

مواد البوليمر التي طورها العلماء رقيقة ومرنة للغاية ، مثل قطعة من الورق ، مما يجعلها أسهل في الاستخدام في التصنيع. ولكن الموصلية من الأيونات جيدة مثل المواد سمكا وأكثر هشاشة والسيراميك.

"أيونات الليثيوم تتحرك في هذه الشوارد الصلبة العضوية من خلال آليات نجد عادة في السيراميك غير العضوي، مما يتيح الموصلية الأيونية عالية قياسية"، وقال المؤلف المشارك وأستاذ في كلية براون للهندسة، كيو يي.

وأضاف يي أن استخدام المواد التي توفرها الطبيعة سيقلل من التأثير الإجمالي لصنع البطاريات على بيئتنا. ويأمل العلماء أن يساعد البحث، الذي نشر في مجلة نيتشر، في توفير بطاريات الحالة الصلبة بشكل عام لتحسين السلامة في الإلكترونيات الاستهلاكية.