كشفت دراسة أميركية حديثة عن عيب نانوي كيمائي غير مرئي يفسر تدهور بطاريات السيارات الكهربائية المصنعة بتقنية البلورة الواحدة. وأفادت الدراسة، التي أنجزها باحثون من مختبر أرغون الوطني وجامعة شيكاغو، بأن بطاريات أيونات الليثيوم ذات الكاثود أحادي البلورة تتعرض لتصدعات داخلية ناتجة عن عدم تجانس التفاعل الكيميائي داخل البلورة نفسها. رغم خلوها من العيوب البنيوية المعروفة في البطاريات متعددة البلورات.
وأوضح الباحثون أن اختلاف سرعة التفاعل بين مناطق البلورة أثناء الشحن والتفريغ يولد ضغوطاً داخلية تؤدي إلى تشققها. ما يشكك في الرهان الصناعي على هذه التقنية باعتبارها أكثر متانة وأماناً. كما بيّنت النتائج أن للكوبالت دوراً إيجابياً في تثبيت البنية البلورية وتقليل الإجهادات، خلافاً للمنغنيز الذي أظهر تأثيراً سلبياً أكبر على متانة الكاثودات أحادية البلورة.
أثارت الدراسة، المنشورة في دورية علمية محكمة، نقاشاً واسعاً في قطاع السيارات الكهربائية. لما تحمله من انعكاسات على كلفة البطاريات وسرعة خفض أسعار المركبات الكهربائية. في وقت يشهد فيه السوق نمواً متسارعاً وضغوطاً متزايدة لتحقيق حلول أكثر أماناً وأقل كلفة.
أهمية الدراسة وتأثيرها على مستقبل السيارات الكهربائية
تسليط الضوء على العيوب الكيمائية في بطاريات السيارات الكهربائية يعد أمراً ضرورياً لفهم التحديات المستقبلية. وقد أظهرت الدراسة أن التقنية المستخدمة حالياً قد لا تكون مثالية كما كان يُعتقد. كما أن النتائج تشير إلى ضرورة إعادة النظر في مكونات البطاريات لتعزيز الأداء.
أضافت الدراسة أهمية استخدام الكوبالت كعناصر أساسية في تصنيع البطاريات. حيث يمكن أن يسهم في تحسين استقرار البنية البلورية وبالتالي تحسين الأداء العام للبطاريات. وهذا قد يكون له تأثير كبير على مستقبل صناعة السيارات الكهربائية.
في ظل المنافسة المتزايدة في سوق السيارات الكهربائية، تحتاج الشركات إلى الابتكار في تصميم بطاريات جديدة. يمكن لهذه الابتكارات أن تؤدي إلى خفض التكاليف وزيادة الأمان، مما سيساعد على توسيع قاعدة المستهلكين.
