أقطاب كربونية، تقدم كبير في أداء بطاريات السيارات الكهربائية

تَعِد <<>>الأقطاب الكربونية بتقدم كبير في أداء بطارية المركبات الكهربائية. ويُقال إن التقنية الجديدة تحمل “تحسينات ثورية في القدرة والطاقة ودورة الحياة وزمن الشحن”. وبينما تحاول صناعة السيارات تحسين بطاريات المركبات الكهربائية (EV) عبر تقنية الخلايا الجديدة، ركزت شركة واحدة على تحسين القطب المتواضع.

والشركة هي الشركة الفرنسية NAWA Technologies، وهي تروّج لما تسميه القطب الكربوني فائق السرعة، وهو تطور للموصل الكهربائي الذي يعمل كطرف تمر من خلاله التيار الكهربائي بين وسطين. ويعتمد على تقنية الأنابيب النانوية الكربونية المصفوفة عمودياً نفسها المستخدمة في المكثفات الفائقة الخاصة بالشركة.

تؤكد NAWA أن مواد وتصميم أقطاب التيار يمثلان “أحد القيود الرئيسية على طاقة البطارية وقدرتها ودورة حياتها”، لأنها تعتمد على مساحيق غير فعالة ذات موصلية كهربائية وحرارية وأيونية منخفضة. كما قد تعاني من التفكك والتدهور المبكرين.

أقطاب كربونية، هل هي الحل لمدى سير السيارات الكهربائية؟

يستخدم القطب الكربوني فائق السرعة 100 مليار أنبوب نانوي كربوني مصفوف عمودياً في كل سنتيمتر مربع، مما يزيد بشكل كبير من الموصلية الأيونية والكهربائية والحرارية. ويُقال إنه يزيد طاقة البطارية بمعامل 10، وتخزين الطاقة بمعامل ثلاثة، ويزيد بشكل ملحوظ من عمر البطارية الافتراضي، كما يُقال إنه يقلل أوقات الشحن “إلى دقائق بدلاً من ساعات”، وينتج عنه بالتالي توفير في التكاليف.

تؤكد NAWA Technologies أيضاً أن تقنية القطب الجاف قابلة لإعادة التدوير بسهولة في نهاية دورة حياتها الأطول. وتقدّر الشركة أيضاً أن البصمة الكربونية للبطارية قد تنخفض بنسبة تصل إلى 60%، لأنه يلزم مادة نشطة أقل. ومع أن التقنية لا تزال قيد التطوير، تقول NAWA Technologies إن نظام الأقطاب الجديد سيكون جاهزاً للسوق خلال 12 شهراً فقط. ومع ذلك، لا يُتوقع أن يبدأ الإنتاج حتى عام 2023.

يمكن إنتاج أنواع متعددة من الأقطاب حسب التطبيق المعني، مع أقطاب قادرة على العمل مع كيمياء البطاريات الحالية أو المتقدمة، كما أضافت NAWA Technologies. وعلاوة على ذلك، أعربت الشركة عن أنها تدخل مرحلة الإنتاج الكمي في القاعدة التي تملكها في جنوب فرنسا. والكربون، إلى جانب كونه عالي الأداء، فهو أيضاً نظيف. فـالكربون وفير ومتاح وطبيعي. كما أن الأثر البيئي لعملية التصنيع يتقلص.

من المهم التأكيد على أن جوهر ابتكار NAWA هو مادة خاصة جداً تُسمى VACNT، وهي أنابيب نانوية كربونية مصفوفة. “تُزرع تحت ظروف محكومة محددة. هذه الأنابيب النانوية خيوط رقيقة تشبه الشعر، يقف كل منها على طرفه، رفيعة بشكل لا يُصدق لكنها طويلة بشكل لا يُصدق، لتشكل سجادة كثيفة للغاية”.