الكشف عن "حاجز" بطارية يتحمل 1300 درجة مئوية مع تسريع الصين لدفع سلامة السيارات الكهربائية، حسب التقرير

طورت مجموعة بحثية من جامعة نانجينغ للتكنولوجيا مادة عزل بطارية ليثيوم قادرة على تحمل درجات حرارة تصل إلى 1300 درجة مئوية، وفقًا لصحيفة العلوم والتكنولوجيا اليومية.

تضييق فجوة السلامة

المادة عبارة عن ورقة عزل مصنوعة من هلام السيليكا مصممة لتقليل انتقال الحرارة بين خلايا بطارية الليثيوم أيون خلال أحداث الانفجار الحراري. في مثل هذه الحالات، يمكن أن ترتفع درجات حرارة الخلايا بشكل حاد خلال ثوانٍ وتنتشر عبر الخلايا المجاورة.

في الاختبارات، حافظت ورقة بسمك 2.3 مم تعرضت لدرجة حرارة 1000 درجة مئوية لمدة خمس دقائق على الجانب المقابل أقل من 100 درجة مئوية. يمكن للمادة الحفاظ على العزل الحراري لمدة تصل إلى ساعتين. كانت حلول هلام البطارية السابقة تعمل عادة عند حوالي 300 درجة مئوية، وهو أقل من النطاق 650 درجة مئوية - 1000 درجة مئوية الذي لوحظ في احتراق الخلايا. النسخة الجديدة تزيد من التحمل من 650 درجة مئوية إلى 1300 درجة مئوية.

تحسين أداء المادة

يتكون هيكل الهلام من شبكة نانوية مسامية تتكون من حوالي 99% هواء، مما يحد من توصيل الحرارة. قامت مجموعة البحث بتحسين المقاومة الحرارية من خلال تعزيز هذا الهيكل وتعديل ظروف المحفزات أثناء التخليق.

لمعالجة الهشاشة، تم تصميم المادة لتحقيق أكثر من 90% من الضغط المرن مع الحفاظ على الاستقرار الهيكلي. يتماشى ذلك مع تشغيل البطارية، حيث تتمدد الخلايا وتنكمش بشكل متكرر.

تحسينات التصنيع

تمت معالجة تحديات الإنتاج باستخدام عملية تجفيف فائقة الحرجة محسّنة باستخدام ثاني أكسيد الكربون. شملت تحسينات الكفاءة استعادة المذيبات، حيث تجاوزت إعادة استخدام الإيثانول 99.5%، مما قلل من تكاليف المواد الخام بأكثر من النصف.

مكنت هذه التغييرات في العمليات من الانتقال من تطوير المختبر إلى الإنتاج الصناعي.

دفع الصناعة

يتم استخدام مادة الهلام بالفعل في أنظمة البطاريات من CATL وBYD وSungrow وXiaomi. بالإضافة إلى السيارات الكهربائية، تشمل التطبيقات الفضاء والبيئات الصناعية ذات درجات الحرارة العالية.

تأتي هذه التطورات جنبًا إلى جنب مع التقدم الأوسع في تكنولوجيا البطاريات. تشمل التحولات الأخيرة في الصناعة بطاريات أيون الصوديوم التي تنتقل إلى كيمياء القطب السالب ذات التكلفة المنخفضة والعمر الأطول، بينما بدأت شركة GWM's Svolt الإنتاج الضخم لبطارية PHEV بسعة 80 كيلو واط ساعة، وهي من بين الأكبر المعلنة للهجينة القابلة للشحن.

خلفية السياسة

تحدد "الخطة الخمسية الخامسة عشرة" للصين المواد المتقدمة والطاقة الجديدة كقطاعات استراتيجية. يتم وضع عزل الهلام للانتقال من مكون اختياري عالي الجودة نحو اعتماد أوسع في أنظمة البطاريات.

سياق البيانات

تظهر بيانات تركيب البطاريات في الصين استمرار هيمنة كيمياء فوسفات الحديد الليثيوم (LFP)، وفقًا لمتعقب بيانات السيارات الكهربائية في الصين. في مارس 2026، وصلت إجمالي التركيبات إلى 56.5 جيجاوات ساعة، حيث شكلت LFP 45.8 جيجاوات ساعة، أو حصة 81.1%، بينما ساهمت NMC الثلاثية بـ 10.7 جيجاوات ساعة مع نمو سنوي بنسبة 7.0%. كانت التركيبات الإجمالية ثابتة بشكل عام على أساس سنوي عند -0.2%، مما يعكس الطلب المستقر بينما تستمر مزيج الكيمياء في تفضيل LFP.