علماء سعوديون يكتشفون سر بطاريات الليثيوم الأكثر أمانًا وقوة

[باشق]

أثبت العلماء أن النايلون يعزز أداء بطاريات الليثيوم.​

حقق علماء في Saudi Arabia

تقدماً كبيراً من شأنه تعزيز الأداء وخفض تكلفة بطاريات الليثيوم المعدنية من خلال دمج النايلون في تصميمها





تُستخدم بطاريات الليثيوم على نطاق واسع بفضل كثافتها العالية من الطاقة، وخفة وزنها، وانخفاض انبعاثات ثاني أكسيد الكربون. هذه المزايا تجعلها مثالية للهواتف الذكية، والأجهزة الإلكترونية الاستهلاكية المدمجة، وحتى لتقنيات استكشاف الفضاء.
هناك نوعان رئيسيان من بطاريات الليثيوم. بطاريات أيون الليثيوم، وهي الأكثر شيوعًا، تُشغّل الأجهزة اليومية مثل أجهزة الكمبيوتر المحمولة والهواتف الذكية. أما بطاريات معدن الليثيوم، فتتميز بكثافة طاقة أعلى، ولها تطبيقات واعدة في الروبوتات والنقل وغيرها من الصناعات المتقدمة. على الرغم من واعديتها، تواجه بطاريات معدن الليثيوم تحديات تتعلق بالسلامة وطول العمر. يعتمد إنتاجها على مواد أكالة وخطرة، كما أن تفاعلاتها الطفيلية المفرطة - وهي تفاعلات جانبية غير مرغوب فيها تُضعف الأداء وتُهدد السلامة - تُعيق تشغيلها.

دور النايلون كمادة مضافة​

تساعد الإضافات على تثبيت واجهات البطاريات، مما يُحسّن الأداء. وقد وجدت دراسات أجراها باحثو جامعة الملك عبدالله للعلوم والتقنية (كاوست) أن النايلون، وهو البوليمر نفسه المستخدم في الملابس، يُمكن إذابته في محلول ليثيوم خفيف ليُضاف إلى بطاريات الليثيوم-الفلز. وكانت النتيجة بطاريات ليثيوم-فلز أكثر كفاءة، وعمرًا افتراضيًا أطول، وتفاعلات طفيلية أقل.
وهكذا، من خلال فحص كيمياء تفاعلات النايلون والليثيوم، بما في ذلك الروابط الجزيئية الرئيسية، تظهر الدراسة أن النسيج التجاري يمكن إذابته في مذيبات أكثر اعتدالاً مما كان يعتقد سابقاً لتحقيق أداء بطارية متفوق.
أوضح زيمينغ تشاو، الباحث في مرحلة ما بعد الدكتوراه في جامعة الملك عبد الله للعلوم (كاوست)، والذي أعدّ الدراسة، قائلاً: "لطالما كانت البوليمرات صعبة الذوبان في إلكتروليتات البطاريات الشائعة. أجرينا دراسةً مكثفةً للخصائص الكيميائية، وعدّلنا بنية المذيب وتفاعلاته".
قال حسام الشريف، الأستاذ في جامعة الملك عبدالله للعلوم والتقنية ورئيس مركز التميز لتقنيات الطاقة المتجددة والتخزين (CREST)، والذي قاد الدراستين: "يكرس فريقي البحثي جهوده لتطوير حلول للطاقة المتجددة وتخزينها، مثل زيادة كثافة الطاقة وبطاريات أكثر أمانًا، لتسريع اعتماد إزالة الكربون في المملكة. يُعد هذا الاكتشاف واعدًا بتوفير إضافات أقل تكلفة وأكثر أمانًا، ويُظهر فوائد البحث العلمي الأساسي".



افتتحت جامعة الملك عبدالله للعلوم والتقنية (كاوست) مركز كريست في سبتمبر 2023 تماشيًا مع توجهها الاستراتيجي الجديد. تستثمر المملكة بكثافة في تقنيات الطاقة المستدامة، حيث أعلنت أنها ستحقق اقتصادًا خاليًا من الكربون بحلول عام 2060.

Scientists Unlock Secret to Safer, More Powerful Batteries – And It’s in Your Closet

Scientists have demonstrated that nylon enhances the performance of lithium batteries. Scientists in Saudi Arabia have made a significant breakthrough that could enhance the performance and reduce the cost of lithium-metal batteries by integrating nylon into their design, according to two new studi

scitechdaily.com

 

[احد المرابطون]

أثبت العلماء أن النايلون يعزز أداء بطاريات الليثيوم.​

حقق علماء في Saudi Arabia

تقدماً كبيراً من شأنه تعزيز الأداء وخفض تكلفة بطاريات الليثيوم المعدنية من خلال دمج النايلون في تصميمها





تُستخدم بطاريات الليثيوم على نطاق واسع بفضل كثافتها العالية من الطاقة، وخفة وزنها، وانخفاض انبعاثات ثاني أكسيد الكربون. هذه المزايا تجعلها مثالية للهواتف الذكية، والأجهزة الإلكترونية الاستهلاكية المدمجة، وحتى لتقنيات استكشاف الفضاء.
هناك نوعان رئيسيان من بطاريات الليثيوم. بطاريات أيون الليثيوم، وهي الأكثر شيوعًا، تُشغّل الأجهزة اليومية مثل أجهزة الكمبيوتر المحمولة والهواتف الذكية. أما بطاريات معدن الليثيوم، فتتميز بكثافة طاقة أعلى، ولها تطبيقات واعدة في الروبوتات والنقل وغيرها من الصناعات المتقدمة. على الرغم من واعديتها، تواجه بطاريات معدن الليثيوم تحديات تتعلق بالسلامة وطول العمر. يعتمد إنتاجها على مواد أكالة وخطرة، كما أن تفاعلاتها الطفيلية المفرطة - وهي تفاعلات جانبية غير مرغوب فيها تُضعف الأداء وتُهدد السلامة - تُعيق تشغيلها.

دور النايلون كمادة مضافة​

تساعد الإضافات على تثبيت واجهات البطاريات، مما يُحسّن الأداء. وقد وجدت دراسات أجراها باحثو جامعة الملك عبدالله للعلوم والتقنية (كاوست) أن النايلون، وهو البوليمر نفسه المستخدم في الملابس، يُمكن إذابته في محلول ليثيوم خفيف ليُضاف إلى بطاريات الليثيوم-الفلز. وكانت النتيجة بطاريات ليثيوم-فلز أكثر كفاءة، وعمرًا افتراضيًا أطول، وتفاعلات طفيلية أقل.
وهكذا، من خلال فحص كيمياء تفاعلات النايلون والليثيوم، بما في ذلك الروابط الجزيئية الرئيسية، تظهر الدراسة أن النسيج التجاري يمكن إذابته في مذيبات أكثر اعتدالاً مما كان يعتقد سابقاً لتحقيق أداء بطارية متفوق.
أوضح زيمينغ تشاو، الباحث في مرحلة ما بعد الدكتوراه في جامعة الملك عبد الله للعلوم (كاوست)، والذي أعدّ الدراسة، قائلاً: "لطالما كانت البوليمرات صعبة الذوبان في إلكتروليتات البطاريات الشائعة. أجرينا دراسةً مكثفةً للخصائص الكيميائية، وعدّلنا بنية المذيب وتفاعلاته".
قال حسام الشريف، الأستاذ في جامعة الملك عبدالله للعلوم والتقنية ورئيس مركز التميز لتقنيات الطاقة المتجددة والتخزين (CREST)، والذي قاد الدراستين: "يكرس فريقي البحثي جهوده لتطوير حلول للطاقة المتجددة وتخزينها، مثل زيادة كثافة الطاقة وبطاريات أكثر أمانًا، لتسريع اعتماد إزالة الكربون في المملكة. يُعد هذا الاكتشاف واعدًا بتوفير إضافات أقل تكلفة وأكثر أمانًا، ويُظهر فوائد البحث العلمي الأساسي".



افتتحت جامعة الملك عبدالله للعلوم والتقنية (كاوست) مركز كريست في سبتمبر 2023 تماشيًا مع توجهها الاستراتيجي الجديد. تستثمر المملكة بكثافة في تقنيات الطاقة المستدامة، حيث أعلنت أنها ستحقق اقتصادًا خاليًا من الكربون بحلول عام 2060.

Scientists Unlock Secret to Safer, More Powerful Batteries – And It’s in Your Closet

Scientists have demonstrated that nylon enhances the performance of lithium batteries. Scientists in Saudi Arabia have made a significant breakthrough that could enhance the performance and reduce the cost of lithium-metal batteries by integrating nylon into their design, according to two new studi

scitechdaily.com

اعتقد هاته الامور لا يجب ان تنشر للعامة ، والا ترتكبون نفس خطأ google عن حسن نية ، شركل غوغل كانت تنشر التقارير الدورية اما خدمة للعلم او لتثقيف المجتمع وخصوصاً في علوم الذكاء الصناعي مما ادى الى ان شركة مثل Open AI الى سرقة هكذا تقارير والاعتماد عليها في تطوير برنامجها Chat GBT

الافضل هو تسجيل برائة اختراع عن اطالة عمر بطاريات الليثيوم بدون ذكر حرف آخر عن الموضوع ومن يهتم عليه بتوقيع عقد

 

[Saudi silent]

اعتقد هاته الامور لا يجب ان تنشر للعامة ، والا ترتكبون نفس خطأ google عن حسن نية ، شركل غوغل كانت تنشر التقارير الدورية اما خدمة للعلم او لتثقيف المجتمع وخصوصاً في علوم الذكاء الصناعي مما ادى الى ان شركة مثل Open AI الى سرقة هكذا تقارير والاعتماد عليها في تطوير برنامجها Chat GBT

الافضل هو تسجيل برائة اختراع عن اطالة عمر بطاريات الليثيوم بدون ذكر حرف آخر عن الموضوع ومن يهتم عليه بتوقيع عقد​

هناك جهات مخصصة في السعودية لحماية تلك الأفكار وتسجيل براءات الاختراع

واظن والله أعلم لا يتم الإعلان عن شيء الا بعد تسجيله وتوثيقه لدى تلك الجهات

​

 

[احد المرابطون]

هناك جهات مخصصة في السعودية لحماية تلك الأفكار وتسجيل براءات الاختراع

واظن والله أعلم لا يتم الإعلان عن شيء الا بعد تسجيله وتوثيقه لدى تلك الجهات

مشاهدة المرفق 768025مشاهدة المرفق 768021
​

الصينيين يعملون على انتاج الليثيوم بطريقة غريبة وبكامل السرية

حيث يقومون باعادة دمج ذرات غاز الهيليوم نوع من عكس قصف الليثيوم بالبروتون فينتج ذرتين هيليوم

وكل هذا لم يكشف الا من فواتير استيرادهم المهولة للهيليوم

 

[آل قطبي الحسني]

 

[آل قطبي الحسني]

النايلون قد يكون مصدر طاقة لبطاريات المستقبل​

• أظهر علماء "كاوست" و "كاكست" أن النايلون يعزز أداء بطاريات الليثيوم

• يأتي هذا الإنجاز من خلال فهم الكيمياء التي تذيب النايلون في إلكتروليتات البطاريات

• هذا الاكتشاف هو خطوة واعدة لتطوير بطاريات ليثيوم أرخص، وأكثر أمانًا، وأعلى كفاءة

توصل علماء جامعة الملك عبد الله للعلوم والتقنية (كاوست)، بالتعاون مع نظرائهم في مدينة الملك عبد العزيز للعلوم والتقنية (كاكست)، إلى اكتشاف جديد يمكن أن يزيد قوة بطاريات الليثيوم المعدنية، ويقلل من تكلفتها من خلال دمج النايلون في تصميمها.
إلى جانب انخفاض انبعاثاتها من ثاني أكسيد الكربون، تتميز بطاريات الليثيوم بكثافة طاقتها العالية وخفة وزنها مقارنةً بالبطاريات الأخرى. ولهذا السبب تُستخدم في الهواتف الذكية الصغيرة بما يكفي لوضعها في الجيب، كما أنها أسهمت في تطوير الإلكترونيات الدقيقة التي مكنتنا من السفر إلى الفضاء.
هناك نوعان من بطاريات الليثيوم: بطاريات ليثيوم-أيون، وهي الأكثر شيوعًا تجاريًا، وتُستخدم في أجهزة الحاسب المحمولة والهواتف الذكية والأجهزة الإلكترونية الأخرى، وبطاريات الليثيوم المعدنية، التي تتميز بكثافة طاقة أعلى، وتُستخدم في مجالات أوسع مثل الروبوتات ووسائل النقل وغيرها من الصناعات. إلا أن إنتاج وتشغيل بطاريات الليثيوم المعدنية الحالية يتطلب مواد كيميائية خطرة ومسببة للتآكل، كما أنها تؤدي إلى تفاعلات غير مرغوبة تقلل من كفاءة البطارية وسلامتها.
وفي هذا السياق، تساعد المواد المضافة الكيميائية في استقرار التفاعلات في هذه البطاريات، مما يحسن أداءها. ووجدت هذه الدراسين البحثيتين، التي نُشرتا في المجلتين العلميتين (ACS Energy Letters) و (Energy & Environmental Science)، أن النايلون – وهو البوليمر المستخدم في صناعة الملابس – يمكن إذابته في محلول ليثيوم خفيف ليعمل كمادة مضافة لبطاريات الليثيوم المعدنية. وكانت النتيجة بطاريات ليثيوم معدنية أكثر كفاءة، وأطول عمراً، وأقل تفاعلات غير مرغوب فيها.
وقال البروفيسور حسام الشريف، رئيس مركز التميّز للطاقة المتجددة وتقنيات التخزين في كاوست، والذي قاد الدراستين:
"يكرس فريقي البحثي جهوده لتطوير حلول مستدامة في مجال الطاقة والتخزين، كتطوير بطاريات ذات كثافة طاقة أعلى وأكثر أمانًا، لتسريع جهود إزالة الكربون وخفض انبعاثاته في المملكة. ويمثل هذا الاكتشاف خطوة نحو استخدام مواد مضافة أرخص وأكثر أمانًا، وهو دليل على أهمية البحوث العلمية الأساسية."
من جانبه، أكد الدكتور حسام قاسم، المدير العام لمعهد تقنيات الطاقة المستقبلية في "كاكست"، على أهمية هذا التطور، قائلاً" يسهم هذا البحث في تطوير بطاريات خفيفة الوزن مع الحفاظ على مستوى عالٍ من الأمان، مما يدعم مستهدفات المملكة في ريادة تصنيع المركبات الكهربائية ويفتح آفاقًا جديدة لاستخدامها في تطبيقات الطيران."
مضيفًا إلى هذا التقدم، سلط الدكتور حسام الضوء على المختبر الوطني بكاكست ودوره في تسريع أثره مستقبلا، قائلاً: "تعمل كاكست، ممثلةً بمعهد تقنيات الطاقة المستقبلية، وبالشراكة مع مركز CREST، على إنشاء خط إنتاج تجريبي للبطاريات المبتكرة لسد الفجوة بين مخرجات الأبحاث المخبرية الأساسية والتصنيع على النطاق التجاري، مبيناً أن هذا المشروع يهدف إلى رفع مستوى تقنيات البطاريات الواعدة، مثل تلك المطورة في هذا البحث، لتقريبها من التطبيقات العملية في المركبات الكهربائية والطيران. كما ستعزز هذه الخطوة ثقة القطاع الصناعي بهذه الابتكارات، مما يشجع على الاستثمار فيها ويسرّع من وتيرة تحولها إلى حلول تجارية قابلة للتطبيق."
وكانت كاوست قد افتتحت مركز التميّز للطاقة المتجددة وتقنيات التخزين في سبتمبر ٢٠٢٣ تماشيًا استراتيجيتها الجديدة "أثر متسارع" للنهوض بالأبحاث العلمية التي تدعم أولويات البحث والتطوير والابتكار في المملكة العربية السعودية التي تستثمر بكثافة في تقنيات الطاقة المستدامة، حيث أعلنت المملكة التزامها بأن تصبح اقتصادًا محايدًا للكربون بحلول عام ٢٠٦٠.

https://www.kaust.edu.sa/ar/news/the-future-of-batteries-it's-in-your-closet