185

79 185 المدينة العربية / العدد أيون � - أن بطاريات الليثيوم � والمعروف إلكترونية أجهزة ا شغيل معظم ا � سهم في ت � ت أجهزة � صرة، مثل الهواتف المحمولة، و � المعا أن ثمة حاجة � سب المحمولة، غي � الحا أكبر � إلى تخزين الطاقة على نطاق � متنامية إلى تخزين الكهرباء � بكثي، مثل الحاجة ستخدامها � سية لا � شم � التي تولدها الخلايا ال في الليل. لكن تطوير تكنولوجيا بطاريات أيون لكي تلائم مثل هذه � - الليثيوم أمر باهظ � ضخمة � صناعية ال � ستخدامات ال � الا شكلات خطية تتعلق � التكلفة، وينطوي على م شتعال � سّمّيّة، وقابلية ا � سلامة، منها ال � بال صلة � إلكتروليتات (المحاليل الكيميائية المو ا صنع �ُ للتيار الكهربائي) التي ت منها البطاريات. ومن هذا المنطلق، يطور الفريق، الذي ستاذ � أ � ، شريف � سام ال � سور ح � يقوده البروف سم العلوم � سة وعلوم المواد في ق � هند ست»، بطاريات � سة الفيزيائية في «كاو � والهند إلكتروليت مائي يتميز � ستخدم � أيون ت � - زنك إلى � ضافة � إ � ، أمان ستقرار في الهواء، وا � بالا ص التكلفة. يمكن � صديق للبيئة ورخي � أنه � أيونات الزنك � للبطاريات المائية المعتمدة على أقل تكلفة لتخزين � أمناً و � أكث � ًّ أن توفر حال � سع مقارنة ببطاريات � الطاقة على نطاق وا ستخدم مواد � أنها ت � أيون، كما � - الليثيوم ص � صا � أكث من بطاريات الر � صديقة للبيئة � ضية. � الحم أقطاب ذات كفاءة � تعتمد طريقة عمل بطاريات الليثيوم - أيون على تخزين � - أيون، وبطاريات الزنك � أثناء � أيونات كهربائيّاً فيقطب كهربائي. وفي ا أيونات عبر شحن، تتدفق ا � عملية ال آخر، � إلى � إلكتروليت من قطب ا سطة � سها بوا � حيث يجري حب إقحام سمى «ا � عملية ت » ويعني intercalation صنّع �ُ أن المواد التي ت � هذا أقطاب محورية منها ا أداء � سين كفاءة � في تح البطارية. ومن بين المواد التي أبحاث بطاريات � أنها واعدة للغاية في � ّ تَبني أيون الحديثة، المركبات القائمة على � - الزنك إذ تمتاز � ؛ ) Vanadium صر الفاناديوم ( � عن تلك المواد ببنية بلورية ذرية متعددة الطبقات ومنفتحة للغاية، وفيها الكثي من الفراغات أيونات الزنك وتخزينها. � سمح باحتجاز � التي ت صر قيمة كبية في مجال � كما يمتلك هذا العن صه الطيّعة، واللدنة � صنيع نظراً لخوا � الت آكل. � والمقاوِمة للت ستخدم � ساليب ت � أ � ً أخيا � وطور الفريق رية لتركيب � موجات المايكرويف الق سالبة في بطاريات � أقطاب ال مواد ا ضيح � سرعة. ولتو � أيون ب � - الزنك ستخدموها، قام الفريق � العملية التي ا سالبة من البيوفاندي � أقطاب � بتركيب ، ) Z n 3 V 2O7 ( OH ) 2 · 2H2O ( الفاناديوم سيد � أك � وبرونز أُذيبت المواد � ) Ca0.25V2O5·nH2O ( ضَت �ّ أيونات، ثم عُر أولية في ماء منزوع ا ا شكيل � شعاع الميكروويف لتحفيز التفاعل، وت � إ ضون دقائق. � الحالة البلورية المطلوبة في غ أيون تلك � - أن بطارية الزنك � وبنيّ الفريق واط- 260 يمكنها تحقيق كثافة طاقة تبلغ أكبر بكثي � ساعة لكل كيلوغرام - وهو مقدار � سابقة � أيون المائية ال � - من بطاريات الزنك ستخدمة � ضية الم � ص الحم � صا � وبطاريات الر ص � صائ � سّن خ � على نطاق تجاري - مع تح الثبات لها. أن طريقته التي تعتمد على � ويعتقد الفريق موجات المايكرويف قد تكون مفيدة كذلك في أخرى قائمة على الفاناديوم. � صنع مركبات �