تنتج شركة IBM بطارية ليثيوم هواء للتنفس عالية الكثافة وخفيفة الوزن

آي بي إم

كجزء من مشروع Battery 500 - وهي مبادرة بدأتها شركة IBM في عام 2009 لإنتاج بطارية قادرة على تشغيل سيارة لمسافة 500 ميل - نجحت Big Blue في إظهار بطارية ليثيوم هواء خفيفة الوزن وعالية الكثافة للغاية.

في بطارية الليثيوم الهوائية من شركة IBM ، يتفاعل الأكسجين مع الليثيوم لتكوين بيروكسيد الليثيوم والطاقة الكهربائية (في الصورة أعلاه). عندما يتم إعادة شحن البطارية ، تنعكس العملية ويتم إطلاق الأكسجين - على حد تعبير شركة IBM ، هذه بطارية 'تتنفس الهواء'. في حين أن البطاريات التقليدية قائمة بذاتها تمامًا ، من الواضح أن الأكسجين المستخدم في بطارية ليثيوم الهواء يأتي من الغلاف الجوي ، وبالتالي يمكن أن تكون البطارية نفسها أخف بكثير.



الشيء الرئيسي ، على الرغم من ذلك ، هو أن كثافة طاقة الهواء الليثيوم أعلى بكثير من بطاريات الليثيوم أيون التقليدية: يُفترض أن أقصى كثافة للطاقة لبطاريات الليثيوم الهوائية تبلغ حوالي 12 كيلو واط في الساعة / كجم ، أي حوالي 15 مرة أكبر من بطاريات الليثيوم. أيون - والأهم من ذلك ، يمكن مقارنته بالبنزين.



وهنا يكمن جوهر مشروع Battery 500 الخاص بشركة IBM: لا يمكن لتقنية البطاريات الحالية أن تقترب ببساطة من البنزين ، ولهذا السبب نحن محاطون بالسيارات الكهربائية المثقلة بالبطاريات الضخمة التي يمكن أن تقطع 100 ميل فقط - ولماذا لا يزال الغاز يحكم السيادة . في النهاية (في غضون 10 سنوات أخرى أو نحو ذلك) ، يمكن استبدال بطاريات Li-ion ببطاريات Li-air التي يبلغ حجمها عُشر الحجم والوزن ، ومع ذلك تدوم طويلاً - أو بالطبع ، يمكن أن تحل li-air محل البنزين .

مختبر أبحاث IBM Battery 500 في IBM Research Almaden



بطاريات الليثيوم الهوائية ليست فكرة جديدة: لقد تم طرحها للنقاش منذ السبعينيات ، ولكن التكنولوجيا اللازمة كانت تتجاوز بكثير قدرات علم المواد المعاصر آنذاك. اليوم ، مع خروج الجرافين والأنابيب النانوية الكربونية والأغشية الفاخرة من آذاننا ، يبدو أن شركة IBM - بمساعدة شركائها Asahi Kasei و Central Glass - لديها الآن المواد اللازمة لبناء بطارية ليثيوم هواء. يوجد مقطع فيديو مضمن أدناه يوضح تفاصيل العملية الكهروكيميائية لبطارية ليثيوم الهواء.

لعبت الحواسيب العملاقة أيضًا دورًا كبيرًا في هذا الاختراق ؛ IBM ليست شركة لصناعة البطاريات ، بعد كل شيء. أجهزة الكمبيوتر العملاقة IBM Blue Gene / P في IBM Research في زيورخ ومختبر Argonne الوطني في شيكاغو لنمذجة وتحسين كيمياء Li-air. يتم بناء نماذج البطاريات نفسها في IBM Research Almaden ، كاليفورنيا.



اقرأ المزيد في مشروع IBM Battery 500

Copyright © كل الحقوق محفوظة | 2007es.com