بفضل البحث الجديد الذي أجراه معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا (MIT)، والذي تم تمويله جزئيًا من قبل لامبورجيني، قد نشهد قريبًا نهاية المواد المعدنية النادرة التي يصعب العثور عليها والتي غالبًا ما تكون مثيرة للمشاكل المستخدمة في بطاريات السيارات الكهربائية المستقبلية.
الغرض ابحاث كانت فكرة معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا هي استبدال الكوبالت والنيكل، اللذين يستخدمان عادة ككاثودات في بطاريات أيونات الليثيوم الحديثة، بمواد عضوية يمكن إنتاجها بتكلفة أقل بكثير. كما أنه سيقلل من التأثير على الكوكب ويسمح بتوصيل الكهرباء بنفس معدل بطاريات الكوبالت.
"أعتقد أن هذه المادة يمكن أن يكون لها تأثير كبير لأنها تعمل بشكل جيد"، يوضح ميرسيا دينكي (أستاذ الطاقة في معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا كيك) في مدونته في معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا. ويضيف دينكي: "إنها تتنافس بالفعل مع التقنيات الحالية ويمكنها توفير الكثير من التكاليف والألم والمشاكل البيئية المرتبطة باستخراج المعادن التي تدخل حاليًا في صناعة البطاريات".
الكوبالت هو محور دراسة معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا لأن هذا المعدن النادر ليس فقط صعبا وخطيرا بالنسبة للتعدين، ولكنه يمثل مشكلة أيضا لأن معظم رواسب الكوبالت في العالم تقع في بلدان غير مستقرة سياسيا. ويؤدي ذلك أيضًا إلى تقلبات منتظمة في الأسعار، وهو أحد أسباب ارتفاع تكلفة السيارات الكهربائية الحديثة.
وانتهى البحث، الذي استمر ست سنوات، بتكوين مادة عضوية جديدة يمكن أن تصبح بديلاً مباشراً للكوبالت والنيكل. وفقًا للتفاصيل التي نشرها مؤخرًا معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا، تتكون المادة من عدة طبقات من TAQ (bis-tetraaminobenzoquinone)، وهو جزيء عضوي صغير يحتوي على ثلاث حلقات سداسية مدمجة معًا.
يعد هذا موضوعًا صعبًا بالنسبة لأولئك الذين لا يرتدون معاطف المختبر، لكن طبقات TAQ هذه يمكن أن تمتد إلى الخارج في كل الاتجاهات لتشكل بنية تشبه الجرافيت. يوجد داخل الجزيئات مجموعات كيميائية تسمى الكينونات، وهي عبارة عن خزانات للإلكترونات، والأمينات، التي تساعد المادة على تكوين روابط هيدروجينية قوية تضمن عدم ذوبانها في إلكتروليت البطارية (وهو شيء يستخدم لتدمير مركبات الكاثود العضوية). وبالتالي إطالة عمر البطارية حياة.
ليس من المستغرب أن تقوم لامبورغيني بترخيص براءة اختراع هذه التكنولوجيا، حيث قامت بتمويل البحث ولديها سيارة كهربائية عالية الأداء، لانزادور، قيد التطوير. ويقول الباحثون إن اختبارات المادة أظهرت أن قدرتها على التوصيل والتخزين كانت مماثلة للبطاريات التقليدية المحتوية على الكوبالت. بالإضافة إلى ذلك، يمكن شحن بطاريات TAQ الكاثودية وتفريغها بشكل أسرع من البطاريات الموجودة، مما قد يؤدي إلى تسريع سرعة شحن السيارات الكهربائية.
يمكن أن تساعد سرعات الشحن والتفريغ السريعة هذه في منح سيارات مثل لانزادور من لامبورغيني ميزة، كما أن قدرة الشحن فائقة السرعة من شأنها أن تلغي الحاجة إلى توقفات شحن طويلة - وهو أمر من المرجح أن يعترض عليه عملاء العلامة الإيطالية المميزون.
ومع ذلك، تعد لامبورغيني أيضًا جزءًا من مجموعة فولكس فاجن، وبما أن المواد الخام اللازمة لإنتاج هذا النوع من الكاثود متاحة تجاريًا بالفعل ويتم إنتاجها بكميات كبيرة كمواد كيميائية سلعية، يمكننا أن نرى تكنولوجيا البطاريات تتجه نحو سيارات كهربائية بأسعار معقولة في المستقبل. .
اقرأ أيضا: