وضعت أستاذ مشارك فرع تشون يي جامعة سيتي في هونغ كونغ لى هونجفي (يسار)، Tangzai جي (يمين) وغيرهم من طلاب الدكتوراه قاد بطاريات المياه والزنك. وتظهر الصورة الثلاثة البطارية الزنك المحمولة تعبئتها واستخدامها لصنع غاز ثاني أكسيد قطبين المنغنيز والزنك ورقة مادة (تصوير هونج كونج وسائل الاعلام)
20 عاما، وبطاريات الليثيوم في السوق بطارية قابلة للشحن، ودعا مزدهر، ولكن لا يمكن أن ينحني وليس ارتفاع في درجة الحرارة، وسهلة لاطلاق النار والمخاوف الأمنية الأخرى، فقد كان ضعف بطارية الليثيوم، وفقا لوسائل الاعلام هونغ كونغ ذكرت مؤخرا، والمعلمين والطلاب من جامعة سيتي في هونغ كونغ ، ومن المتوقع أن يستخدم على جزء من المنتجات الإلكترونية القابلة للارتداء نوع من البطارية المياه والزنك، لينة وآمنة كما نقاط البيع، يتحدى حالة البطارية الليثيوم.
وقالت كلية العلوم والهندسة أستاذ مشارك، جامعة سيتي في فرع هونغ كونغ تشون يي القائم على بطاريات الزنك (المشار إليها فيما يلي باسم "بطارية الزنك ') وكان أكثر من مائة سنة من التاريخ، هو البطارية التجارية الثانية في العالم، فقط أفضل قليلا من بطاريات الرصاص الحمضية في وقت لاحق. ومع ذلك، فإن استخدام التقليدي للبطارية الزنك في المقام الأول. بالإضافة إلى ذلك، كانت التهمة التقليدية والأداء تفريغ البطارية الزنك غير مرضية، وتهمة وأوقات التفريغ جدا. حتى قبل 3 سنوات، والباحثين في جامعة بطارية الزنك المائية (وهو بالكهرباء مائي )، يمكن شحنها وتفريغها 100 مرات فقط إلى 300 مرة.
بدأ زهي تشونيي ومجموعة من طلاب الدكتوراة في دراسة بطاريات الزنك القائمة على الماء منذ أكثر من ثلاث سنوات ، وقد واجهوا صعوبات كثيرة في البداية ، قبل عامين ، تخلوا عن إلكتروليت قلوي قوي ، وتحولوا إلى إلكتروليتات حمضية ضعيفة ، وغيروا أحد الأقطاب الكهربائية. مع مادة ثاني أكسيد المنغنيز النانومترية ، تم تحقيق اختراق كبير ، وزاد عدد دورات الشحن والتفريغ بشكل كبير إلى أكثر من 1000 مرة ، وبعد 1000 عملية شحن وتفريغ ، يمكن الحفاظ على سعة التخزين عند 97٪ في البداية.
قبل بضع سنوات ، كانت بطاريات الليثيوم اللينة لا تزال غير منتجة تجارياً ، فهي تأمل في تطوير بطاريات الزنك المصنوعة من الماء الناعم لتلبية احتياجات السوق واحتياجاتها ، مثل الإلكترونيات القابلة للارتداء ، حيث أن بطاريات إلكتروليت الماء سائلة ، فهي صعبة. يتم تعبئتها وتسربها بسهولة ، لذا فإنها تضيف "هيدروجيل" لجعل الكهارل شبه صلب ، والذي يحافظ على الخصائص اللينة والمرنة ، ويسهل حمله ، وفي حالة تلف الحزمة ، لا يتسرب الكهارل.
بالإضافة إلى ذلك ، بما أن البطارية المنحلة بالكهرباء تحتوي على الماء ، فإن جوهرها ليس قابلاً للاشتعال ، وهو أكثر أمانًا من الإلكتروليت العضوي لبطارية الليثيوم ، وبعد التحسين ، فإن بطارية الزنك التي تعتمد على الماء والتي طورتها في بيئة عمل قاسية جدًا مثل التأثير ، القطع ، النار ، الانحناء ، وما إلى ذلك ، لن ينفجر أو يشتعل ، ويمكن أن يستمر في توفير مصدر طاقة مستقر ، ويتم تحسين السلامة بشكل كبير.
تشاي Chunyi متفائل بأن بطاريات الزنك التي تعتمد على الماء التي طورتها لديها إمكانات سوقية كبيرة في الإلكترونيات القابلة للارتداء ، والملابس الذكية ، والمنتجات الطبية ، ومنتجات التجميل ، ومنتجات الأطفال ، ولوازم الحيوانات الأليفة ، وقارئات الكتب الإلكترونية ، إلخ. هناك مزايا أيضاً ، لأنها غير قابلة للاشتعال ، من الناحية النظرية ، يجب ألا يكون هناك قيود على القدرة عند حمل الطائرة.
وبحسب هيئة المسح الجيولوجي الأمريكية ، يبلغ إجمالي احتياطيات الليثيوم المثبتة في العالم أكثر من 53 مليون طن ، بينما يبلغ احتياطي الليثيوم حوالي 14.47 مليون طن ، وتبلغ احتياطيات العالم من موارد الزنك المؤكدة حوالي 1.9 مليار طن ، بينما يبلغ احتياطي الزنك حوالي 230 مليون طن. سعر الزنك أقل من الليثيوم ، ويستخدم في صنع البطاريات ، وبالمقارنة مع سعة التخزين نفسها ، ستكون تكلفة بطاريات الزنك أقل من بطاريات الليثيوم.
ويعتقد تشى تشونى أنه نظرا للاحتياجات العالية المتعلقة بتحمل المركبات الكهربائية وكثافة الطاقة العالية لبطاريات الليثيوم ، فإنه يعتقد أنها ستظل تهيمن على هذه السوق ، ولكن بالنظر إلى سلامة بطاريات الليثيوم وتكلفة واحتياطيات الليثيوم المعدنى على الأرض وما إلى ذلك. ويعتقد أن بطاريات الليثيوم من غير المرجح أن تهيمن على جميع أسواق البطاريات القابلة للشحن في المستقبل.
تعتبر طلاب الدكتوراه تشارك في أعمال البحث والتطوير وTangzai جي لي هونجفي، وبطارية ليثيوم في سوق الهاتف المحمول بدأت في الظهور عام 1996، ولكن لديه فقط 20 سنة من التاريخ في سوق السيارات الكهربائية هو أقصر، وبالتالي فإن كميات من الليثيوم لم تظهر أي مشاكل. ولكن كجزء من متطلبات مهلة الوطنية للسيارات وقود لمحطات اغلاق السيارات، وتحويلها إلى الإنتاج الكامل من السيارات الكهربائية النقية، والليثيوم قد يؤدي إلى عدم كفاية انتاج وقضية ارتفاع الأسعار. انخفاض التكاليف واحتياطيات الزنك أعلى، يجب أن آفاق بطارية الزنك يكون متفائلا بشأن المستقبل، وأعتقد يجب أن يكون قادراً على شغل المقاعد في سوق البطاريات القابلة لإعادة الشحن.
في مسابقة "كأس التحدي" لعام 2018 الوطنية مسابقة مسابقة هونغ كونغ (مسابقة هونغ كونغ للابتكار وريادة الأعمال) ، فازت مشاريعهم البحثية بالجائزة الثانية في فئة الطاقة والصناعة الكيماوية ، والآن ، تشى تشونيى وأكثر من 10 طلاب دكتوراه ومن المخطط أن يتم إنتاج كمية صغيرة من بطاريات الزنك المرتكزة على الماء التي طورتها في نهاية هذا العام أو أوائل العام المقبل ، وسيتم الانتهاء من التسويق الكامل في منتصف عام 2020.
