يُعد عنصر الليثيوم عنصر قادر على إنقاذ مناخ الأرض، وذلك لأنه كان قد دخل حديثاً في صناعة الأجهزة الكهربائية والإلكترونية، حيث يدخل في صناعة بطاريات أجهزة الهواتف الذكية، وبالتحديد صناعة بطاريات السيارات الكهربائية، والذي يؤدي بذلك إلى التخفيف من استهلاك مشتقات النفط المُستخدمة في حركة السيارات وتوليد الكهرباء، والباعثة للغازات الضارة في الغلاف الجوي أساس مناخ الأرض، أبرزها غاز ثاني أكسيد الكربون.
سبب استخدام عنصر الليثيوم في صناعة البطاريات
يحتوي عنصر الليثيوم على ثلاثة بروتونات، لذلك هو من العناصر الخفيفة في الجدول الدوري، ويتفاعل بسهولة في الماء لكن ليس كالسهولة التي يتفاعل بها الصوديوم والبوتاسيوم مع الماء، ولأنه خفيف وسهل التفاعل مع الماء فهذا يعمل على صنع بطارية ليثيوم تحوي على كثافة عالية في الطاقة، أي تخزين أكبر كمية من الطاقة مقارنةً بوزنه، وبالتالي هو من أفضل خامات البطاريات التي تُستخدم في حفظ الطاقة لعمل الأجهزة والسيارات الكهربائية.
كيفية عمل بطاريات الليثيوم
- يسمّى القطب السالب بالأنود ويُصنع من الكربون، والقطب الموجب بالكاثود ويصنع من الكوبلت أو أكسيد المنغنيز، ويَفصلُ القطبين عازل كهربائي يعمل كموصل للكهرباء ويُكون عادة من أملاح الليثيوم مذابة في مُذيب طبيعي كالإيثر.
- خلال عملية إفراغ الشحن يسير التيار الكهربائي من القطب السالب إلى القطب الموجب عبر الجهاز المتصل بالبطارية، وخلال تلك العملية تتحرك أيونات الليثيوم الموجبة من القطب السالب إلى الموجب عن طريق المادة العازلة.
- عند وصول أيونات الليثيوم إلى القطب الموجب تجتمع مع بعضها مشكّلة أكسيد معدني قابل لاستقبال الإلكترونات من الدوائر الكهربائية المجاورة.
- وتحدث نفس الآلية لكن بالعكس أثناء شحن البطارية.
ملاحظات على بطارية الليثيوم
- لا يُمكن لبطارية الليثيوم أن تُعطي طاقة ذات كفاءة عالية تقترب من طاقة البنزين.
- لا يُمكن لبطارية الليثيوم مقارنةً بعنصر الرصاص أن تُعطي طاقة كافية للإشعال من أجل تحريك محركات السيارات القديمة، كما لا يُمكنها الصمود لفترات طويلة من الُعمر أمام الآلاف من دورات البطارية بغض النظر عن الحر والبرد المحيط في الجو.
- يُعتبر الليثيوم عنصر معدني قلوي عالي التفاعل، وهذا يجعله ضعيف مع العُمر بسبب التفاعلات غير المطلوبة الحاصلة والتي تؤدي إلى إضعاف البطارية مع الزمن.
- تُعتبر بطارية الليثيوم مشكلة إذا ما كانت الحاجة من استخدامها هي دوامها مع العُمر، خاصة إذا ما كانت بطارية للسيارة.
- في بعض الحالات تُسخن بطارية الليثيوم إلى درجة حرارة تؤدي إلى احتراقها بالنار.
62 مشاهدة
