تفقد بطاريات الليثيوم أيون، الشائعة في الكمبيوترات المحمولة والسيارات والهواتف، قدرتها على تخزين الطاقة تدريجياً، بسبب توقف نشاط أيونات الليثيوم، فلا تعود قادرة على الشحن والتفريغ.

وبدلاً من استبدال البطارية وإعادة تدويرها، نظر فريق من الباحثين في جامعة فودان الصينية إلى الأمر كأنه حالة مرضية، وحاولوا إيجاد علاج له أطلقوا عليه "العلاج الدقيق لخلايا البطاريات الكهربائية". وتأتي فكرته من طريقة معالجة جسم الإنسان إذ يتم حقنه بمواد تحميه وتعيد له حيويته.

ولهذا كان على الباحثين اكتشاف جزيء مناسب يحمل أيونات الليثيوم إلى البطارية ويعيد لها نشاطها السابق ولا يتسبب بمشاكل فيها نتيجة تفاعله مع المواد، كما يجب أن يكون رخيصاً ليكون قابلاً للتطبيق العملي. ولأن عملية البحث هذه معقدة، قاموا باستخدام الذكاء الاصطناعي ليقترح لهم مركبات يمكن أن تحقق هذه الصفات، حتى استقر اختيارهم على جزيء جديد هو ثلاثي فلورو الميثان سلفينات الليثيوم (LiSO2CF3) وقاموا بتصنيعه في المختبر.

وبعد أن أثبت نجاحه على نماذج بطاريات مخبرية، قاموا بتجربته على بطاريات ليثيوم فوسفات الحديد (LFP) المستخدمة بكثرة، ووجدوا أن حقنها بهذه الجزيئات يزيد من عمرها إلى 12000 دورة، أي أكثر من ضعف العمر الافتراضي لها الذي يتراوح عادة بين 4000 و 6000 دورة.

والجدير بالذكر أنه يوجد بطاريات LFP عالية الجودة تصل لعمر افتراضي يقارب 12000 دورة بدون أي حقنات. لهذا يبقى السؤال حول التكلفة. فهل من الأرخص حقن البطارية بهذه الجزيئات أم شراء بطارية ذات جودة عالية؟ علماً أن الفريق قال إن تكلفة الحقن تبلغ حوالي 10% من تكلفة البطارية.

ويعمل الفريق على تحسين عملية إنتاج الجزيء الحامل لليثيوم والتعاون مع مصنعي البطاريات لتسويق التكنولوجيا ونقلها إلى التطبيق العملي، لما سيكون لها من أثر في إطالة عمر البطارية وتخفيف هدر الموارد والتلوث.

تم نشر البحث في مجلة نيتشر في شباط 2025.