بطاريات الهيدروجين التي تعمل في البرد

كانت البطاريات تعتبر في السابق مصادر طاقة بسيطة، ولكنها اليوم تقف في المقدمة. قلب التحول إلى الطاقة النظيفة في العالم باعتبارها واحدة من أسرع التقنيات نموًا والتي تشكل مستقبلنا.

من بين أنواع البطاريات، تعد بطاريات الليثيوم أيون الخيار المفضل لتشغيل كل شيء بدءًا من الهواتف المحمولة وحتى المركبات الكهربائية.

ظهرت بطاريات الليثيوم أيون تجاريًا لأول مرة في أوائل التسعينيات، ولكن الطلب لقد نمت استهلاكاتها من الطاقة بشكل كبير خلال العقد الماضي، حيث انتقلت من 0.5 جيجاوات ساعة فقط في عام 2010 إلى حوالي 526 جيجاوات ساعة بعد عقد من الزمان.

في وقت مبكر انخفاض بنسبة 90٪ في تكاليف بطاريات الليثيوم أيونوقد أدى ارتفاع أسعار الطاقة المتجددة من حوالي 1,400 دولار أمريكي لكل كيلوواط/ساعة في عام 2010 إلى 140 دولار أمريكي لكل كيلوواط/ساعة في عام 2023، إلى جانب التقدم في كثافة الطاقة وعمر الدورة، إلى تعزيز هيمنتها في تطبيقات المركبات الكهربائية وتخزين الطاقة.

ومع ذلك، فإن المشكلة الكبيرة مع البطاريات القابلة لإعادة الشحن مثل خلايا أيون الليثيوم هي أنها لا تحب البرد.

لماذا تفشل البطاريات في الطقس البارد (وكيف يصلحها المهندسون)

تؤدي البطاريات أداءً سيئًا في الظروف الباردة. هذه وذلك بسبب تفاعلاتها الكهروكيميائية الداخلية التي تتباطأ عند درجات الحرارة تحت الصفر.

تحتوي معظم البطاريات على ثلاثة أجزاء رئيسية:

• الأقطاب الكهربائية
• بالكهرباء
• الفاصل

هناك قطبان كهربائيان في البطارية، وكلاهما مصنوعة من المواد الموصلة. يتصل أحد الأقطاب الكهربائية، المعروف بالكاثود، بالطرف الموجب للبطارية، وهذا هو حيث يخرج التيار الكهربائي من البطارية أثناء التفريغ. يتصل القطب الآخر، المعروف بالأنود، بالطرف السالب للبطارية، ومن هنا يدخل التيار الكهربائي إلى البطارية أثناء التفريغ. 

وهما يتم الاحتفاظ بها منفصل استخدام الفاصل لمنع حدوث ماس كهربائي. بين هذه الأقطاب الكهربائية يوجد إلكتروليت سائل يحتوي على جسيمات مشحونة كهربائيًا، أو أيونات. باتحاده مع المواد المكونة للأقطاب الكهربائية، يُنتج الإلكتروليت تفاعلات كيميائية تُمكّن البطارية من توليد تيار كهربائي.

In حالة بطاريات الليثيوم أيونعادةً ما يكون الإلكتروليت عبارة عن ملح ليثيوم في محلول ينقل الجسيمات الحاملة للشحنة (الأيونات) بين أقطاب البطارية. ولكن عندما يكون باردًا، تتباطأ الأيونات ولا تتمكن من العمل بشكل صحيح مع الأقطاب، مما يؤثر على قدرة البطارية على توليد أكبر قدر ممكن من التيار قبل نفادها. 

علاوة على ذلك، إذا تراكمت كمية كبيرة من الليثيوم على أحد الأقطاب الكهربائية، فقد يؤدي ذلك إلى حدوث ماس كهربائي ونشوب حريق.

لذا، يؤثر الطقس البارد بشدة على عمر البطارية. وتتأثر كفاءة البطارية وقدرتها على الاستخدام بشكل كبير. يتم تخفيضها بشكل ملحوظ. استطلاع AAA من العام الماضي أظهرت إن انخفاض المدى خلال فصل الشتاء والمخاوف بشأن الشحن الأبطأ ساهمت في إبطاء زخم السيارات الكهربائية.

وللتغلب على هذه المشكلة، تعمل الشركات في مختلف أنحاء العالم على تطوير كيمياء بطاريات جديدة وأفضل. 

على سبيل المثال، شركة البطاريات الصينية العملاقة CATL أعلنت شركة سامسونج للإلكترونيات عن الجيل الثاني من بطاريات الصوديوم أيون التي يمكنها التفريغ في درجات حرارة تصل إلى 40 درجة مئوية تحت الصفر وتتميز بإجراءات أمان معززة، وتهدف إلى تجاوز 200 واط في الساعة لكل كيلوغرام في كثافة الطاقة. 

في حين يُقال إن بطاريات أيون الصوديوم أكثر أمانًا وأكثر مقاومة للبرد من بطاريات أيون الليثيوم، إلا أنها تتمتع بكثافة طاقة أقل وتكاليف إنتاج أعلى.

وفي الوقت نفسه، مهندسو جامعة ميشيغان تم تطوير عملية تصنيع معدلة¹ لبطاريات السيارات الكهربائية لتمكين المسافات العالية والشحن السريع في الطقس البارد.

أنشأ الفريق مسارات بطول 50 ميكرومترًا في الأنود، وطبق طبقة بسمك 20 نانومترًا من مادة زجاجية مصنوعة من بورات كربونات الليثيوم لمنع تكوّن طلاء الليثيوم على أقطاب البطارية. بطاريات الليثيوم أيون للسيارات الكهربائية المُعدّة بهذه التعديلات تُشحن أسرع بنسبة 500% عند درجة حرارة -10 درجات مئوية، وتحتفظ بنسبة 97% من سعتها حتى بعد شحنها السريع 100 مرة في درجات حرارة منخفضة كهذه.

"للمرة الأولى، أظهرنا مسارًا لتحقيق شحن سريع للغاية في درجات حرارة منخفضة في وقت واحد، دون التضحية بكثافة الطاقة في بطارية الليثيوم أيون."

- المؤلف المشارك نيل داسجوبتا، أستاذ مشارك في الهندسة الميكانيكية وعلوم وهندسة المواد في جامعة ميشيغان

البعض الآخر تحسين تركيبات الإلكتروليت وتعديل مواد الأنودوالبناء تكنولوجيا البطاريات المتخصصة، من خلال دمج العزل الأكثر سمكًا مع السخانات المدمجة، واقتراح الشحن الذكي مع التحكم في درجة الحرارة²و تقديم خوارزمية التحكم التنبؤية³ لضبط درجة حرارة البطارية، من بين حلول أخرى.

وفي خضم هذه التطورات المستمرة في المواد، والإلكتروليتات، وغيرها من التقنيات لمواجهة التحديات التي تواجهها البطاريات في الطقس البارد، يستكشف العلماء أيضًا أنظمة تخزين الطاقة البديلة مثل البطاريات القائمة على الهيدروجين.

بطاريات الهيدروجين: كيف تعمل وأهميتها

الهيدروجين مصدر طاقة نظيف، وعند استهلاكه في خلية وقود، يُنتج الماء فقط. وهو ناقل للطاقة قادر على تخزين ونقل الطاقة المولدة من مصادر أخرى.

يعد الهيدروجين العنصر الكيميائي الأكثر وفرة في الكون، ويمكن إنتاجه من الغاز الطبيعي والكتلة الحيوية والطاقة النووية، وكذلك من مصادر متجددة مثل طاقة الرياح والطاقة الشمسية.

هذا الغاز عديم اللون والرائحة وقابل للاشتعال بدرجة كبيرة هو أيضًا مكون أساسي للماء وجميع المركبات العضوية.
مرر للتمرير →

الهيدروجين هو في الواقع مكون رئيسي للشمس. محول إلى طاقة من خلال عملية الاندماج النووي في قلبها. تحت ضغط وحرارة هائلين، تندمج ذرات الهيدروجين لتكوين الهيليوم، مطلقةً كميات هائلة من الطاقة. ثم تنتقل هذه الطاقة إلى الخارج عبر طبقات الشمس وتشع في الفضاء على شكل ضوء وحرارة. 

على الأرض، الهيدروجين هو خيار وقود جذاب وتوفر عمرًا أطول للبطارية مقارنة ببطاريات الليثيوم أيون. 

لتقييم الأداء الفني والمالي لنظام تخزين بطارية الهيدروجين وبطارية ليثيوم أيون، قام باحثون من جامعة نيو ساوث ويلز (UNSW) تقييم⁴ هناك نظامان متاحان تجاريًا، LAVO وTesla Powerwall 2. ووجد الباحثون أن النظام الأول يعاني من خسائر أكبر في الطاقة. 

ومع ذلك، بطاريات الهيدروجين تم ايجادها تتميز بطاريات الليثيوم أيون بانخفاض سعتها وكثافة طاقة أعلى، مما يسمح لها بتخزين طاقة أكبر لفترة أطول. كما أن قدرتها على تحمل دورات شحن وتفريغ أطول بنسبة 18% مقارنةً ببطاريات الليثيوم أيون تجعلها "مناسبة للتطبيقات البعيدة التي تتطلب تخزين طاقة لفترات أطول".

دراسة منفصلة من جامعة العلوم والتكنولوجيا في الصين (USTC) تم تطوير نظام بطارية كيميائية جديد⁵ من أجل مستقبل أكثر أمانًا واستدامة لأنظمة الطاقة التي تعمل بالبطاريات.

بينما تستخدم بطاريات الهيدروجين الحالية الهيدروجين كقطب مهبطي، مما يحد من نطاق جهدها وقدرتها على تخزين الطاقة، اقترح فريق البحث في جامعة تكساس تك استخدام الهيدروجين كقطب مهبطي. طور الفريق نموذجًا أوليًا، يتكون من أنود ليثيوم، وإلكتروليت صلب، وطبقة انتشار غازية مطلية بالبلاتين تعمل كقطب مهبطي للهيدروجين.

أفاد الفريق عن طاقة نظرية محددة تصل إلى 2,825 واط/كجم، وتفريغ يبلغ حوالي 3 فولت، وكفاءة ذهابًا وإيابًا تبلغ 99.7% في تكوين Li-H الخاص بهم - مما يشير إلى إمكانات قوية، على الرغم من أن الرقم 2,825 واط/كجم ليس قياسًا محققًا على مستوى العبوة.

لتحسين فعاليتها من حيث التكلفة، بنى الفريق بطارية ليثيوم-هيدروجين بدون قطب موجب. هنا، ترسيب الليثيوم تم الحصول عليها من أملاح الليثيوم أثناء الشحن. يتيح الإصدار المُحسّن طلاءً وتجريدًا فعالين لليثيوم، ويعمل بثبات حتى في تركيزات الهيدروجين المنخفضة، مما يُقلل الاعتماد على تخزين الهيدروجين تحت ضغط عالٍ.

وبالمقارنة ببطاريات النيكل والهيدروجين العادية، يوفر نظام Li-H كثافة طاقة وكفاءة محسنة، مما يفتح المجال لاستكشافات مستقبلية في تطبيقات تقنية بطاريات Li-H.

على الرغم من المزايا العديدة للهيدروجين في تخزين الطاقة النظيفة، إلا أن تخزينه ليس بالأمر السهل. في الواقع، يُمثل تخزين الهيدروجين تحديًا كبيرًا.

إلكتروليت هيدريد Ba–Ca–Na الذي يفتح تخزين الهيدروجين في درجات حرارة منخفضة

يتطلب تخزين الهيدروجين إما درجات حرارة منخفضة للغاية (−252.8 درجة مئوية) أو ضغوطًا عالية (350 إلى 700 بار)، أو كليهما. يُجنّب تخزينه في الحالة الصلبة مخاطر السلامة المرتبطة بخزانات الغاز عالية الضغط، ولكنه يواجه قيودًا مادية عند درجات الحرارة المنخفضة.

ولمعالجة هذه المشكلة، قام باحثون من معهد طوكيو للعلوم (ساينس طوكيو) باستكشاف تخزين الهيدروجين الكهروكيميائي بوساطة أيونات الهيدريد، مما قادهم إلى اكتشف إلكتروليتًا صلبًا واعدًا موصلًا للأيونات الهيدريدية⁶ من نظام الباريوم والكالسيوم وهيدريد الصوديوم.

وقد تم الإبلاغ عن أن الجمع بين أيونات ذات أحجام مختلفة له موصلية فائقة الأيونية، وكان ذلك سعياً من الباحثين إلى تحقيق ذلك جاءوا ليجمعوا أيوناتهم: BaH2-CaH2-NaH.

إن الإلكتروليت الصلب الناتج، وهو من النوع المضاد لـα-AgI، Ba0.5Ca0.35Na0.15H1.85، يتمتع باستقرار كهروكيميائي ممتاز وتوصيل أيونات الهيدريد (H–). 

انها من اللافت للنظر أن الاستقرار الكهروكيميائي يسمح بالفعل بالاقتران المرن مع العديد من أقطاب هيدريد المعدن. لذا، يعمل الإلكتروليت بكفاءة مع العديد من أقطاب هيدريد المعدن، مثل هيدريد التيتانيوم وهيدريد المغنيسيوم (MgH2)، مما يتيح تخزينًا عكسيًا عالي السعة للهيدروجين في درجات حرارة منخفضة.

في التجارب الأولية، اختبر الباحثون إلكتروليتهم في نظام حيث كان وضع بين TiH2 (ثنائي هيدريد التيتانيوم is مركب من التيتانيوم والهيدروجين) وأقطاب مرجعية من التيتانيوم، وأيضا مجمعات التيار من الأسيتيلين الأسود والموليبدينوم. 

هذه سمح للباحثين بالعثور على نافذة الإمكانات المستقرة للإلكتروليت الصلب، وهي الأفضل أبدا وذكرت.

موصلية عالية للهيدروجين تم الإبلاغ أيضًا قام الباحثون بتحليل هذه الظاهرة، ويرجع ذلك إلى بنية الإلكتروليت المكعبة (bcc) ذات مركز الجسم. تتميز هذه البنية بكثافة تعبئة منخفضة، مما يوفر "مسارًا مفتوحًا لنقل الأيونات". كما أن الكاتيونات عالية الاستقطاب في الإطار مسؤولة عن الموصلية العالية للأيونات.

وبعد ذلك، لاختبار قدرات تخزين الهيدروجين في الشوارد، أنتج الباحثون خلية باستخدام MgH2.

MgH2 هو مركب كيميائي تمت دراسته لتخزين الهيدروجين بسبب قدرته العالية وتكلفته المنخفضة. يمكن دمج هذه المادة في نظام يشبه البطارية، حيث يُخزَّن الهيدروجين ويُطلَق أثناء الشحن والتفريغ. ومع ذلك، فإن استخدامه قد كانت محدودة بسبب التفاعلات الجانبية غير المرغوب فيها، وضعف امتصاص الهيدروجين وعكس الامتزاز، والحاجة إلى درجات حرارة تصل إلى 300 درجة مئوية وما فوق.

لكن الباحثين تمكنوا من جعل خلايا Mg-H2 تعمل كأجهزة تخزين الهيدروجين، حيث أظهرت سعة تبلغ 2,030 مللي أمبير/جرام عند 90 درجة مئوية.

من 300 إلى 400 درجة مئوية إلى حوالي 90 درجة مئوية: بطارية هيدروجين عملية منخفضة الحرارة

تغلبت بطارية الهيدروجين الجديدة، التي طورها باحثو ساينس طوكيو، على قيود السعة المنخفضة ودرجات الحرارة المرتفعة للطرق السابقة. فبدلاً من العمل عند درجات حرارة تتراوح بين 300 و400 درجة مئوية (572-752 فهرنهايت)، وهناك حاجة بالنسبة لطرق تخزين الهيدروجين في الحالة الصلبة الحالية، تعمل هذه البطارية عند 90 درجة مئوية (194 درجة فهرنهايت).

تعمل البطارية عن طريق نقل أيونات الهيدريد عبر إلكتروليت صلب، مما يسمح لهيدريد المغنيسيوم (MgH2) بتخزين وإطلاق الهيدروجين بشكل متكرر بكامل طاقته.

ومن خلال هذا التطور، يقدم الباحثون طريقة عملية لتخزين وقود الهيدروجين، مما يمهد الطريق أمام المركبات التي تعمل بالهيدروجين وأنظمة الطاقة النظيفة.

"لقد أثبتنا تشغيل بطارية Mg–H2 كجهاز تخزين طاقة هيدروجينية آمن وفعال، حيث حققنا سعة عالية ودرجة حرارة منخفضة وامتصاص وإطلاق غاز الهيدروجين بشكل عكسي."

- الأستاذ المساعد ناوكي ماتسوي

على الرغم من وجود بطاريات هيدروجينية بمكونات صلبة، إلا أنها تتطلب درجات حرارة تشغيل عالية. مع ذلك، تستطيع بطارية الهيدروجين الجديدة تحقيق كامل سعة التخزين النظرية لأنود MgH2، بالإضافة إلى موصلية أيونية عالية في درجة حرارة الغرفة. ويعود ذلك إلى وجود الإلكتروليت الصلب Ba₂Ca₂Na₂H� ...

يتكون من الباريوم (Ba) والكالسيوم (Ca) وهيدريد الصوديوم (NaH)، ويمكن للإلكتروليت نقل أيونات الهيدريد (H–) بكفاءة.

يتميز ببنية بلورية (من نوع مضاد لـ α-AgI)، تُعرف بموصليتها الفائقة الأيونية. في هذه البنية، تشغل أيونات Ba وCa وNa مواقع مركزية للجسم، بينما تتحرك أيونات الهيدريد عبر مواقع ثماني السطوح ورباعية السطوح مشتركة الوجه، مما يُمكّنها من الهجرة بحرية. 

تعمل هذه البطارية الجديدة مثل بطارية الليثيوم أيون، ولكن بدلاً من نقل الأيونات المشحونة إيجابيا عبر المنحل بالكهرباء، فإنها تستخدم أيونات الهيدريد التي تحمل شحنة سالبة ويمكنها المرور عبر بنيتها البلورية.

تستخدم البطارية هيدريد المغنيسيوم (MgH2) كأنود وغاز الهيدروجين (H2) ككاثود. 

أثناء الشحن، يطلق أنود MgH2 أيونات الهيدريد، والتي تنتقل عبر الإلكتروليت الجديد إلى الكاثود، حيث تتأكسد لإطلاق غاز الهيدروجين.

تنعكس العملية أثناء التفريغأطلقت حملة غاز الهيدروجين عند الكاثود يتم تقليله إلى أيونات الهيدريد, من خلال تفاعل كيميائي، ينتقل عبر الإلكتروليت إلى الأنود، حيث يتفاعل مع Mg لتكوين MgH2. يؤدي تفاعل الأكسدة والاختزال (الأكسدة والاختزال) إلى فقدان الأنود المشحون سلبًا للإلكترونات، والتي تتدفق عبر دائرة خارجية إلى الكاثود بشحنة موجبة صافية، وبالتالي توصيل الطاقة إلى الأنظمة المتصلة.

هذه يسمح للخلية ذات الحالة الصلبة بالتخزين وأيضا إطلاق H2 عند الحاجة إليه في درجات حرارة أقل بقليل من نقطة غليان الماء.

وباستخدام هذه الخلية، تمكن الباحثون من الوصول إلى القدرة النظرية الكاملة لتخزين MgH2 على مدى دورات متكررة. تبلغ سعة 2,030 مللي أمبير في الساعة لكل جرام، وهي أعلى بكثير من سعة بطاريات الليثيوم أيون، والتي ما بين 154 و 203 مللي أمبير لكل جرام.

"كانت هذه الخصائص التي تتمتع بها بطارية تخزين الهيدروجين الخاصة بنا غير قابلة للتحقيق في السابق من خلال الطرق الحرارية التقليدية أو الإلكتروليتات السائلة، مما يوفر الأساس لأنظمة تخزين الهيدروجين الفعالة المناسبة للاستخدام كحاملات للطاقة."

- تاكاشي هيروس، المؤلف الرئيسي للدراسة والأستاذ المشارك in معهد البحوث الكيميائية بجامعة كيوتو (ICR)

في حين أن البطارية ليست جاهزة للاستخدام في أغراضنا اليومية، فإن هذا هو إنجاز كبير في تخزين طاقة الهيدروجين في درجات حرارة أقل بكثير مما كان ممكنًا في السابق, رصف الطريق نحو تخزين الهيدروجين بطريقة أكثر كفاءة وسهولة. 

هذه يمكن أن يؤدي ذلك إلى استبدال بطاريات الهيدروجين القادم بطاريات الليثيوم أيون الثقيلة، والتي تتدهور وتتلف وجه مصغر الكفاءة مع مرور الوقت، في السيارات الكهربائية.

وعلاوة على ذلك، من خلال السماح بتخزين الهيدروجين دون الحاجة إلى أنظمة الضغط العالي، أو التبريد الشديد، أو درجات حرارة التشغيل العالية، يمكن لهذا التصميم الجديد للبطارية دعم استخدام الهيدروجين كمصدر للطاقة الخضراء وتسريع التحول الجاري نحو الطاقة الخضراء.

يخطط الباحثون الآن لتطوير إلكتروليتات صلبة ومواد أقطاب كهربائية ذات موصلية أيونية أعلى. كما سيعملون على تصميم أجهزة ذات درجات حرارة تشغيل منخفضة وكفاءة طاقة مُحسّنة.

الاستثمار في تقنية بطاريات الهيدروجين

شركة بلوم للطاقة (BE ) تعمل شركة "إينيرجي" في تصميم وتصنيع خلايا وقود الأكسيد الصلب (SOFCs). يوفر نظام خلايا الوقود الخاص بها توليد الكهرباء في الموقع لتصنيع أشباه الموصلات، ومراكز البيانات، والمرافق الكبرى، وقطاعات أخرى. وقد نشرت الشركة ما مجموعه 1.5 جيجاواط من الطاقة عبر أكثر من 1,200 منشأة حول العالم. 

تتكون الشركة من منتجين: جهاز Bloom Electrolyzer لإنتاج الهيدروجين وجهاز Bloom Energy Server لتوليد الكهرباء.

فيما يتعلق بأداء سوق بلوم، فقد شهدت الشركة ارتفاعًا هائلاً هذا العام. ارتفعت أسهمها بنسبة 391% حتى تاريخه، مسجلةً أعلى مستوى لها على الإطلاق (ATH) عند 125.75 دولارًا أمريكيًا هذا الشهر فقط. وبذلك، بلغ ربح السهم (EPS) 0.11، ونسبة السعر إلى الربحية (P/E) 1,013.28.

أما بالنسبة للوضع المالي للشركة، فقد أعلنت بلوم عن إيرادات بلغت 401.2 مليون دولار أمريكي للربع الثاني من عام 2025، بزيادة قدرها 19.5% مقارنة بالربع المماثل من العام الماضي. وبلغ هامش الربح الإجمالي 26.7%، وهامش الربح الإجمالي غير المتوافق مع مبادئ المحاسبة المقبولة عمومًا 28.2%، بينما بلغت خسائرها التشغيلية 3.5 مليون دولار أمريكي خلال هذه الفترة.

مع تزايد أهمية الطاقة في الموقع، في ظل النمو السريع للذكاء الاصطناعي، لم تشهد منتجات بلوم أي جذب سوقي أفضل من الآن. فعلى عكس البدائل، صُممت منتجاتنا خصيصًا للثورة الرقمية.

– المؤسس والرئيس التنفيذي كي آر سريدهار

بعد التعاون مع شركة Oracle لتوصيل الطاقة في الموقع إلى مراكز بيانات الذكاء الاصطناعي الخاصة بها، دخلت شركة Bloom Energy الآن في شراكة مع بروكفيلد (بورصة نيويورك: BAM)، التي ستستثمر ما يصل إلى 5 مليارات دولار أمريكي لنشر تقنية خلايا الوقود. معًا، تعمل الشركتان على "وضع نموذج جديد لتعزيز الذكاء الاصطناعي على نطاق واسع".

أحدث أخبار وتطورات أسهم شركة بلوم إنرجي (BE)

خاتمة

بفضل كفاءتها العالية في استهلاك الطاقة، وكثافتها العالية، وعمرها الافتراضي الطويل، أصبحت بطاريات أيونات الليثيوم خيارًا شائعًا للسيارات الكهربائية، بالإضافة إلى تخزين الطاقة. لكن بالطبع، يُمثل الطقس البارد تحديًا كبيرًا لهذه البطاريات، إذ يُسبب انخفاضًا في سعتها وكفاءتها. 

مع تقدم العلماء والشركات في جميع أنحاء العالم في تصميمات الجيل التالي من البطاريات، اكتسب الهيدروجين زخمًا باعتباره ناقلًا للطاقة ووقود المستقبل.

تُمثل بطارية الهيدروجين الجديدة المُزودة بإلكتروليت صلب إنجازًا هامًا بفضل قدرتها على تخزين وإطلاق الهيدروجين في درجات حرارة منخفضة للغاية، أبرد بأربع مرات من النماذج السابقة. ومن خلال تمكين التشغيل المستقر وكامل سعتها النظرية، يُمكن لهذا الإنجاز أن يُتيح تطوير بطاريات أكثر كثافة وأطول عمرًا للسيارات الكهربائية، مما يُحسّن أداءها بشكل كبير في المناخات القاسية.

انقر هنا للحصول على قائمة بأفضل أسهم البطاريات.

المراجع:

1. تشو، تي إتش، تشن، واي، لياو، دي دبليو، كازياك، إي، بينلي، دي، جانجيد، إم كيه، وداسغوبتا، إن بي (2025). تمكين الشحن السريع لبطاريات الليثيوم أيون بمعدل 6C في درجات حرارة تحت الصفر من خلال هندسة الواجهة والهياكل ثلاثية الأبعاد. جول، 9(5)، 101881. https://doi.org/10.1016/j.joule.2025.101881
2. روان، ج.، ودحلة، MA (2025). الشحن الذكي للسيارات الكهربائية في المناخات الباردة مع التحكم في درجة الحرارة. arXiv. https://doi.org/10.48550/arXiv.2501.01105
3. لو، Z.، تو، H.، فانغ، H.، وانغ، Y.، ومو، S. (2024). الشحن السريع الأمثل المتكامل والإدارة الحرارية النشطة لبطاريات الليثيوم أيون في درجات الحرارة المحيطة القصوى. arXiv. https://doi.org/10.48550/arXiv.2404.04358
4. حسن، MU، بريمنر، S.، مينيكتاس، C.، وكاي، M. (2024). تقييم بطاريات الهيدروجين والليثيوم أيون في أنظمة الطاقة الشمسية الكهروضوئية المثبتة على أسطح المنازل. مجلة تخزين الطاقة، 86(الجزء أ)، 111182. https://doi.org/10.1016/j.est.2024.111182
5. Liu, Z., Ma, Y., Khan, NA, Jiang, T., Zhu, Z., Li, K., Zhang, K., Liu, S., Xie, Z., Yuan, Y., Wang, M., Zheng, X., Sun, J., Wang, W., Meng, Y., Xu, Y., Chuai, M., Yang, J., & Chen, W. (2025). بطاريات الليثيوم-هيدروجين الغازية القابلة لإعادة الشحن. Angewandte Chemie الطبعة الدولية، 64(7)، e202419663. https://doi.org/10.1002/anie.202419663
6. هيروس، تي، ماتسوي، إن، إيتوه، تي، هينوما، واي، إيكيدا، كيه، جوتوه، كيه، جيانغ، جي، سوزوكي، كيه، هيراياما، إم، وكانو، آر (2025). تخزين الهيدروجين عالي السعة وقابل للعكس باستخدام الإلكتروليتات الصلبة الموصلة للهيدروجين. العلوم، 389(6766)، 1252-1255. https://doi.org/10.1126/science.adw1996