بطاريات غير عادية مصنوعة من الزجاج

صمم الباحثون بطارية قابلة للشحن مصنوعة من القوارير الزجاجية المعاد تدويرها، وهي قادرة على تخزين الطاقة أكثر من البطاريات التقليدية بـ 4 أضعاف.
ويمكن تحويل القوارير الزجاجية المعاد تدويرها إلى مسحوق ناعم، لخلق أقطاب السيليكون الأساسية، هذا وقد تحسن هذه الطريقة من عمر بطاريات الأجهزة، مثل الهواتف الذكية وحتى الموجودة في السيارات الكهربائية.
وتحتوي بطاريات الليثيوم أيون التقليدية القابلة لإعادة الشحن، على قطبين: أحدهما مصنوع من الليثيوم يسمى الكاثود، والآخر من الكربون، يسمى الأنود. ومع ذلك، فإن البطاريات الجديدة التي صممها الباحثون في جامعة كاليفورنيا، Riverside، تحتوي على الكاثود القائم على السيليكون.
وتجدر الإشارة، إلى أن برامج إعادة التدوير تستهلك المليارات من الزجاجات الموجودة في مدافن القمامة كل عام، ما دفع الباحثين إلى التساؤل، عما إذا كان بالإمكان استخدام ثاني أكسيد السيليكون الموجود في نفايات الزجاجات، لإنتاج السليكون عالي النقاء للبطاريات القابلة لإعادة الاستخدام. وفي حين أن أقطاب السليكون “anodes” يمكن أن تخزن المزيد من الطاقة، مقارنة بتلك التي تحوي الكربون، إلا أن التوسع والانكماش في أثناء الشحن والتفريغ يمكن أن يجعلاها غير مستقرة.
ومع ذلك، فإن تقليل حجم جسيمات السيليكون إلى النانو، قد يقلل من هذه المشكلة. واستخدم الباحثون عملية مكونة من 3 خطوات لإنشاء أقطاب “anodes”، تتمثل في سحق وطحن الزجاجات، لتحويلها إلى مسحوق أبيض ناعم، ومن ثم يضيفون المغنيسيوم مع التسخين في تفاعل كيميائي، حيث يطابقون الخليط الناتج مع الكربون. وهذا الأمر يجعل من جسيمات السيليكون النانوية، أكثر استقرارا مع تعزيز الطاقة التخزينية. وقال الباحثون إن هذا التفاعل الكيميائي منخفض التكلفة، كما قدموا براءة اختراع لتسويق البطاريات لاحقا.