تتمتع بطاريات الليثيوم والكبريت ذات الحالة الصلبة بكثافة طاقة عالية وهي مصنوعة من مواد متاحة على نطاق واسع. ومع ذلك، فإن استقرار الخلايا على مدار عدة دورات شحن وأداءها المحدود بسبب بطء تبادل الإلكترونات، شكل عائقًا أمام التطبيق العملي لهذه البطاريات حتى الآن.
ومع ذلك، وبفضل الإلكتروليت الجديد، يمكن تسريع التفاعل الكيميائي لبطاريات الحالة الصلبة، مما يؤدي إلى حل أوجه القصور التي تمنع حدوثها وتوفير أداء متفوق يتجاوز تقنيات البطاريات الحالية.
يحتوي المنحل بالكهرباء الصلب على عناصر مثل البورون والكبريت والليثيوم والفوسفور واليود، ويشبه الزجاج في المظهر. على الرغم من أنه لا يحتوي على بنية بلورية، إلا أنه يظل مادة صلبة ذات خصائص تشبه السائل.
وتظهر نتائج البحث الذي أجراه علماء من الصين وألمانيا، وشارك فيه باحثون من جامعة بكين وجامعة غيسن ومعهد كارلسروه للتكنولوجيا، أن البطارية الجديدة يمكنها تحمل 25 ألف دورة شحن، اعتمادًا على سرعة الشحن. ومع ذلك، بعد هذه الدورات، تنخفض سعة البطارية المتبقية إلى أقل من 80%.
في ظل ظروف الأداء الأمثل، تبلغ كثافة الطاقة لهذه البطاريات حوالي ثلاثة أضعاف كثافة بطاريات الليثيوم أيون الحالية. وتظهر الورقة البحثية أيضًا قدرة البطارية على الشحن بسرعة عالية جدًا، مما قد يساهم في تقليل وقت الشحن الإجمالي إلى أقل من دقيقة. لكي نكون أكثر دقة، يمكن شحن البطارية خلال 24 ثانية في بعض القيم، ومع ذلك، ستظل كثافة الطاقة متوافقة مع الخلايا الحالية.
من ناحية أخرى، يمكن أن تستغرق دورة الشحن الكاملة حوالي 12 دقيقة، مما يساهم في إطالة عمر البطارية. وهذا يعني أنه يمكن شحن بطارية الحالة الصلبة سبع مرات في اليوم لأكثر من عشر سنوات.
تشير هذه النتائج إلى وجود إمكانات كبيرة غير مستغلة في أبحاث البطاريات. لكن تجدر الإشارة إلى أن هذه الاكتشافات لا تزال في مرحلة التجارب المعملية على نموذج أولي مصنوع من مواد تجريبية. ولذلك، قد يستغرق الأمر بعض الوقت قبل أن تصبح هذه التكنولوجيا متاحة، ومن المهم أيضًا أن تصبح في المتناول.
