غشاء روسي مبتكر يمنع انفجار بطاريات الليثيوم

أعلنت المؤسسة الروسية للعلوم عن نجاح فريق بحثي من جامعة سان بطرسبورج الحكومية في تطوير غشاء بوليمري مبتكر، قادر على منع انفجار بطاريات الهواتف الذكية والأجهزة المحمولة بشكل كامل، حتى في حالات الارتفاع الشديد لدرجات الحرارة أو التعرض للتلف الميكانيكي الحاد.

مشكلة بطاريات الليثيوم أيون

بطاريات "الليثيوم أيون" تُستخدم على نطاق واسع في الهواتف الذكية وأجهزة الكمبيوتر المحمولة، لكنها معروفة بحساسيتها الشديدة للعوامل الخارجية مثل السقوط أو الاصطدام بأجسام حادة أو التعرض لحرارة مفرطة أثناء الشحن. هذه الظروف قد تؤدي إلى ماس كهربائي داخلي سريع، ينتج عنه انبعاثات غازية وحرارية عنيفة تنتهي بالاشتعال أو الانفجار، وهو ما شكّل تحديًا كبيرًا لشركات التكنولوجيا والمستخدمين على حد سواء.

الابتكار الجديد

الغشاء البوليمري المطور يعمل كـ "صمام أمان داخلي" فوري، حيث يقوم بسد أسرع مسار لتفريغ الشحنة بمجرد حدوث الخلل، ما يقلل معدل توليد الحرارة ويمنع انبعاث الغازات الضارة. ويُعتبر هذا الابتكار أكثر فعالية من نظم التحكم الإلكترونية التقليدية المستخدمة حاليًا، والتي يعيبها البطء في الاستجابة اللحظية للماس الكهربائي.

التجارب العملية

أجرى الباحثون تجربة محاكاة قاسية عبر ثقب خلايا البطارية بمسمار فولاذي لإحداث ماس كهربائي مباشر. في حين ارتفعت حرارة غلاف البطاريات التقليدية إلى 350 درجة مئوية مما أدى إلى تدمير الخلية، حافظت البطارية المزودة بالغشاء الواقي الجديد على سلامة غلافها، واكتفت بتفريغ شحنتها بأمان خلال 15 دقيقة دون أن تتجاوز حرارتها 75 درجة مئوية، محيدةً تمامًا خطر التسريب الحراري أو الانفجار.

أهمية الابتكار

هذا التطور يعالج ثغرة أمنية حرجة في بطاريات الليثيوم أيون، ويمنح المستخدمين مستوى أعلى من الأمان عند استخدام الأجهزة المحمولة. كما أنه يفتح الباب أمام تحسينات مستقبلية في صناعة البطاريات، بما يضمن تقليل المخاطر المرتبطة بالاستخدام اليومي، خصوصًا مع تزايد الاعتماد العالمي على الأجهزة الذكية.

انعكاسات على الصناعة

من المتوقع أن يثير الابتكار اهتمامًا واسعًا لدى شركات التكنولوجيا العالمية، التي تبحث باستمرار عن حلول لتقليل مخاطر البطاريات وتحسين كفاءتها. ويرى خبراء أن اعتماد هذه التقنية قد يسهم في تعزيز ثقة المستهلكين بالأجهزة المحمولة، ويقلل من حالات الحوادث المرتبطة بانفجار البطاريات.

الغشاء الروسي الجديد يمثل خطوة مهمة نحو جعل بطاريات الليثيوم أكثر أمانًا وموثوقية، ويعكس قدرة البحث العلمي على إيجاد حلول عملية لمشكلات تقنية معقدة.