تيتوميك وRPI يبحثان في تصنيع الأقطاب الكهربائية باستخدام الرش البارد
الشركة الأسترالية تيتوميك والمعهد البوليتكنيكي رينسيلاير (RPI) قد أقامتا تحالفاً لاستكشاف طريقة مبتكرة للتصنيع. هدفهما هو استخدام تقنية الرش البارد (cold spray) لإنتاج أقطاب كهربائية مخصصة لبطاريات أيونات الليثيوم. تسعى هذه الشراكة إلى ثورة طريقة صنع هذه المكونات الحرجة، واعدة بتسريع إنتاجها وجعلها أكثر كفاءة. 🔬
كيف تعمل الرش البارد لبطاريات؟
الرش البارد هو عملية ترسيب حيث تُسرَّع جزيئات مسحوق معدني إلى سرعات عالية للغاية باستخدام غاز ساخن. عند اصطدامها بسطح الركيزة، تتشوه هذه الجزيئات وتلتصق، مكونة طبقة صلبة دون الحاجة إلى صهر المادة. لتصنيع قطب كهربائي، يمكن لهذه التقنية تطبيق طبقات المادة النشطة والمواد الموصلة مباشرة على جامع التيار، مما يلغي عدة خطوات تقليدية.
المزايا المحتملة للرش البارد:- يلغي عمليات مثل الخلط ومد المواد في ألواح والتجفيف.
- يسمح بالتحكم الدقيق في سمك الطبقة وتركيبتها.
- يمكن أن يسهل استخدام مواد نشطة جديدة أو تركيبات معقدة.
التحدي ليس فقط لصق المادة، بل تحقيق بطاريات تحافظ على شحنتها بكفاءة وديمومة.
دور البحث الأكاديمي
فريق RPI، بقيادة الأستاذ دانيال لويس، سيركز على تحليل كيفية تأثير معايير عملية الرش البارد المختلفة على خصائص القطب النهائية. عملهم أساسي لفهم العلاقة بين طريقة التصنيع وأداء البطارية.
أهداف مشروع البحث الرئيسية:- تقييم كيفية تأثير سرعة ودرجة حرارة الغاز على الميكروهيكل للقطب الكهربائي.
- تحقيق المسامية والالتصاق والموصلية الكهربائية المثلى لتعظيم الأداء.
- التحكم في العملية لإنتاج أقطاب توفر كثافة طاقة أعلى.
التداعيات لمستقبل البطاريات
إذا نجحت هذه الشراكة بين تيتوميك وRPI، فقد تفتح طريقاً لـتوسيع نطاق الإنتاج لبطاريات أقوى وبكلفة أقل. عملية تصنيع أقطاب أسرع وأكثر مباشرة لن تفيد فقط صناعة السيارات الكهربائية، بل جميع الأجهزة التي تعتمد على تخزين الطاقة بالليثيوم. الطريق الآن هو تحويل عملية تصنيع إضافي واعدة إلى حل صناعي قابل للتطبيق. ⚡