تُعتبر بطاريات الليثيوم الصلبة كأحد الاتجاهات الهامة في تطوير تقنيات التخزين الجديدة، وقد حظيت باهتمام كبير. مؤخرًا، حقق فريق البحث بمعهد المعادن التابع للأكاديمية الصينية للعلوم إنجازات كبيرة في هذا المجال، حيث قدم مسارات تقنية مبتكرة لحل مشكلتين رئيسيتين تواجهان البطاريات الصلبة.

تم نشر نتائج هذه الدراسة في المجلة الأكاديمية الدولية المرموقة "المواد المتقدمة". قام فريق البحث بتطوير مادة جديدة لمعالجة مشكلة مقاومة عالية وكفاءة نقل أيونات منخفضة الناجمة عن سوء اتصال واجهة الصلبة-الصلبة بين القطبين والكهارل في البطاريات الصلبة التقليدية.

لقد استغلوا بمهارة قابلية تصميم جزيئات البوليمر، حيث أدخلوا في نفس الوقت مجموعات إيتوكسي ذات وظيفة توصيل أيوني وسلاسل كبريت قصيرة نشطة كيميائيًا على سلسلة الجزيء الرئيسية. هذا التصميم المبتكر يمكّن المواد الجديدة من تحقيق تكامل الواجهة على مقياس الجزيئات، مما لا يوفر فقط قدرة نقل أيوني عالية، بل يسمح أيضًا بالتبديل القابل للتحكم بين نقل الأيونات وسلوك التخزين ضمن نطاقات جهد مختلفة.

البطارية المرنة المتكاملة المبنية على هذه المادة الجديدة تظهر أداءً مذهلاً. يمكنها تحمل 20000 مرة من الانحناء المتكرر مع الحفاظ على استقرار الأداء، مما يظهر مقاومة ممتازة للانحناء. والأكثر جدارة بالملاحظة، أنه عند استخدام هذه المادة كإلكتروليت بوليمري في الكاثود المركب، يمكن أن يزيد من كثافة الطاقة للكاثود المركب بنسبة 86%.

تفتح هذه الدراسة آفاقًا جديدة لتطوير بطاريات الحالة الصلبة عالية الأداء وعالية الأمان، وتوفر أفكار تصميم مواد مبتكرة وطرق بحث جديدة. إنها لا تأمل فقط في دفع تطوير تقنية بطاريات الليثيوم الصلبة إلى الأمام، بل قد تؤثر أيضًا بشكل كبير على تقدم الأجهزة الإلكترونية المرنة والتقنيات القابلة للارتداء في المستقبل.

مع استمرار تحسين هذه التقنية وتصنيعها، يمكننا أن نتوقع في المستقبل القريب أن تُستخدم بطاريات الليثيوم الصلبة الأكثر أمانًا وكفاءة على نطاق واسع في مجالات متعددة مثل السيارات الكهربائية والأجهزة الإلكترونية المحمولة، مما يساهم في ثورة الطاقة الخضراء.