يمكن أن تؤدي البطاريات ذاتية الإصلاح إلى مضاعفة عمر حزم طاقة EV وأدائها | أمان تريباثي ، هندسة مثيرة للاهتمام يستخدم نظام PHOENIX أجهزة استشعار للكشف عن التورم الجسدي ، وإنشاء خرائط حرارية داخلية ، وتحديد غازات معينة. يقوم العلماء بتطوير بطاريات ذاتية الشفاء مصممة لتشخيص الأضرار الداخلية وبدء الإصلاحات ، وهي تقنية يمكن أن تضاعف عمر السيارات الكهربائية (EVs). يتناول البحث تدهور البطارية ، وهو عامل رئيسي يحد من طول عمر المركبات الكهربائية واعتمادها. قال الباحثون في بيان صحفي: "سيؤدي إطالة عمر البطارية أيضا إلى تقليل البصمة الكربونية للمركبات الكهربائية ، مما يوفر مكسبا لكل من المستهلكين والبيئة". هذا العمل جزء من مبادرة PHOENIX الممولة من الاتحاد الأوروبي. يهدف المشروع إلى إنشاء بطاريات متينة ومستدامة لدعم تحول قطاع النقل نحو تفويضات مثل هدف الاتحاد الأوروبي لعام 2035 للانبعاثات الصفرية للسيارات الجديدة. "الفكرة هي زيادة عمر البطارية وتقليل بصمتها الكربونية لأن نفس البطارية يمكنها إصلاح نفسها بحيث تكون هناك حاجة إلى موارد أقل بشكل عام" ، صرح يوهانس زيجلر ، عالم المواد في معهد فراونهوفر لأبحاث السيليكات في ألمانيا ISC. استخدام أجهزة الاستشعار للإبلاغ عن العيوب مشروع PHOENIX ، وهو تعاون يضم علماء من سويسرا وألمانيا وبلجيكا وإسبانيا وإيطاليا ، يقوم بهندسة نظام من أجهزة الاستشعار الداخلية. يوفر هذا النظام بيانات أكثر تفصيلا من أنظمة إدارة البطارية الحالية (BMS) ، والتي تراقب إلى حد كبير معايير السلامة الأساسية. "في الوقت الحالي ، ما يتم استشعاره محدود للغاية في درجة الحرارة العامة والجهد والتيار" ، كما أشار إيف ستوفر ، مهندس في المركز السويسري للإلكترونيات والتكنولوجيا الدقيقة (CSEM). "بالإضافة إلى توفير تقدير لتوافر الطاقة المتبقية ، فإنه يضمن السلامة." يستخدم نظام PHOENIX أجهزة استشعار للكشف عن التورم المادي ، وإنشاء خرائط حرارية داخلية ، وتحديد غازات معينة ، مما يوفر تحذيرا مبكرا لتلف البطارية. "عندما يقرر دماغ البطارية الحاجة إلى الإصلاح ، يتم تنشيط الشفاء. قد يعني هذا إعادة البطارية إلى الشكل ، على سبيل المثال ، أو تطبيق الحرارة المستهدفة لتشغيل آليات الإصلاح الذاتي في الداخل ، "أوضح البيان الصحفي. يستكشف الباحثون عدة طرق ، بما في ذلك تطبيق الحرارة المستهدفة لإصلاح الروابط الكيميائية. "الفكرة هي أنه تحت المعالجة الحرارية ، سترتد بعض الروابط الكيميائية الفريدة مرة أخرى" ، أوضح ليو سوفو ، كيميائي البطاريات في CSEM. تستخدم تقنية أخرى المجالات المغناطيسية لتحطيم "التشعبات" ، وهي نمو معدني يمكن أن يسبب دوائر قصيرة. تحسين أداء البطارية أيضا وصل البحث إلى علامة فارقة في مارس 2025 ، عندما تم إرسال مجموعة جديدة من نماذج المستشعرات والزناد إلى الشركاء لاختبارها على خلايا كيس البطارية. ستساعد هذه المرحلة في التحقق من فعالية التكنولوجيا. بالإضافة إلى إطالة العمر ، يهدف المشروع أيضا إلى تحسين الأداء. وأضاف سوفو: "نحن نحاول تطوير بطاريات الجيل التالي بكثافة طاقة أعلى". يختبر الفريق استخدام السيليكون في أنودات البطارية ، والتي يمكنها تخزين طاقة أكثر من الجرافيت القياسي. يمكن أن توفر تقنية الشفاء الذاتي للمشروع الاستقرار اللازم لجعل الأنودات القائمة على السيليكون قابلة للتطبيق تجاريا ، مما قد يؤدي إلى مركبات كهربائية أخف وزنا ذات مدى أطول. تعالج المبادرة الطلب المتزايد على المركبات الكهربائية ويمكن أن تقلل من اعتماد الصناعة على المواد الخام الهامة مثل الليثيوم والنيكل. يقر الباحثون بأن أجهزة الاستشعار تضيف إلى تكاليف الإنتاج ويعملون على تحسين التكنولوجيا من أجل الجدوى الاقتصادية.