على مر السنين ، قام العلماء بتطوير بطاريات تدوم لفترة أطول وقابلة للتعديل مع درجات حرارة مختلفة. ومع ذلك ، هذه المرة ، انخفض الابتكار إلى مستوى آخر. تُستخدم بطاريات الليثيوم أيون بشكل شائع لتوفير الطاقة للهواتف الذكية والسيارات. على الرغم من أن هذه البطاريات مغطاة بطبقة قوية لمنع الإجهاد المحتمل من تناول الهواء ، إلا أنها ليست مثالية للروبوتات الناعمة أو الأجهزة القابلة للارتداء. في الآونة الأخيرة ، قام فريق من العلماء بجامعة كاليفورنيا ، بيركلي ، ببناء بطارية مرنة غير سامة قابلة للتشتت فائقة وتبقى للالتواء أو حتى الطعن.
حول بطارية الليثيوم الشفاء الذاتي
تم تطوير هذه البطارية الممتدة ذاتيا من قبل فريق متعدد التخصصات في جامعة كاليفورنيا ، بيركلي ، معهد جورجيا للتكنولوجيا ، وجامعة هونغ كونغ للعلوم والتكنولوجيا. حسب نشرهم ورق في مجلة Science Advances ، أثبتت هذه المجموعة من العلماء أن بطارية الليثيوم الممتدة ظلت مستقرة بعد الخضوع ل 500 دورة شحن/تفريغ. خصائص هذه البطارية متطورة للغاية ، حيث تشفي نفسها ، والهيكل الشبيه بالهلام يجعل استخدامه مرنًا.
العملية
تم تطبيق تطوير هذه البطارية الجديدة باستخدام بوليمر Zwitterionic الذي يتكون من شحنة إيجابية وسلبية. تربط هذه البوليمرات مع جزيئات الماء مع جزء مشحون ، بينما تجذب الشحنة السالبة أيونات الليثيوم. يتيح هذا الترتيب ملزم الماء بإحكام داخل البطارية ، مما يحد من خطر تقسيم وإطلاق أيونات الليثيوم عند تطبيق الجهد. علاوة على ذلك ، أضاف العلماء حمض الأكريليك ، يليه إلكتروليت هيدروجيل LI خالٍ من الفلور (نافذة الاستقرار حتى 3.11 فولت) باعتباره رابطًا متقاطعًا.
النتائج
نتيجة للعملية المذكورة أعلاه ، كانت البطارية بنسبة 19 في المائة من المياه وأظهرت الاستقرار مع رطوبة بنسبة 50 ٪. ثم قام فريق الخبراء من العلماء بتقييم عمله من خلال توصيله بأضواء LED التي تعمل على تشغيل لوحة دائرة. ونتيجة لذلك ، تم أداء البطارية بشكل جيد لأكثر من شهر ، وشهدت تقسيم الماء القليل جدًا. بعد ذلك ، استمرت البطارية في العمل حتى بعد المعاناة ، والثقب ، والإبر ، والحلاقة ، والطيات.
أثبت فريق الخبراء من العلماء من جامعة كاليفورنيا ، بيركلي ، أن الابتكار لا يعرف أي حدود. ستعمل هذه البطاريات على العجائب في الروبوتات الناعمة والأجهزة القابلة للارتداء. إن البقاء على قيد الحياة من الأضرار ووجود المكونات غير السامة هو ما يجعله يتفوق على بطاريات الليثيوم الأخرى.
