في البطاريات الصلبة، توجد طبقة تُسمى الواجهة البينية للإلكتروليت الصلب (SEI)، وهي التي تحمي الأقطاب وتساعد في انتقال الأيونات. لكن المشكلة أن هذه الطبقة كانت دائمًا صلبة وهشة، ما يجعلها تتشقق بسهولة عند الشحن السريع أو في الطقس البارد. فحين تتشقق الطبقة، ينتشر الليثيوم بشكل غير متساوٍ، ما يؤدي إلى فقدان السعة وتراجع الأداء بسرعة.

الحل الجديد الذي طوّره الفريق الصيني يكسر هذا المفهوم التقليدي، فبدلًا من جعل الطبقة أكثر صلابة، جعلوها أكثر مرونة، وذلك باستخدام مركّبات قائمة على الفضة مثل Ag₂S و AgF، حيث صمم الباحثون طبقة رقيقة قابلة للانحناء تسمح بتدفق أيونات الليثيوم بسلاسة دون الإضرار بالبنية الداخلية.

هذا الابتكار يمكّن البطارية من تحمّل الضغوط الميكانيكية المتكررة أثناء الشحن والتفريغ، ويمنع تكون التشققات التي كانت تعيق الأداء سابقًا.

خلال التجارب، أثبتت البطاريات المزودة بالطبقة الجديدة أداءً استثنائيًا:

• استمرت في العمل لأكثر من 4,500 ساعة تحت ظروف استخدام عالية الطاقة.
• الأكثر إثارة، أنها واصلت العمل لأكثر من 7,000 ساعة عند درجة حرارة –30 مئوية، وهي درجة يتوقف عندها أداء البطاريات التقليدية تمامًا.

السر يكمن في البنية الطبقية الذكية للطلاء الجديد، الذي يجمع تدريجيًا بين مواد ناعمة وصلبة في الوقت ذاته. هذا الدمج يمتص الإجهاد الميكانيكي، ويقلل الضغط الداخلي، ويمنع تآكل المادة الفعالة. والنتيجة: توزيع متوازن لأيونات الليثيوم وأداء مستقر طويل الأمد.

ورغم أن هذه التقنية ما زالت في مرحلة البحث، إلا أنها تمثل قفزة نوعية نحو بطاريات أكثر تحملًا وملاءمة لجميع الفصول. فإحدى أكبر تحديات السيارات الكهربائية اليوم هي انخفاض الأداء في الشتاء القارس، خصوصًا في المناطق الباردة مثل كندا، الصين، وأوروبا الشمالية.

ومع دعم حكومي وأكاديمي واسع في الصين، يبدو أن هذا الابتكار يُقرّبنا من جيل جديد من البطاريات الصلبة القادرة على العمل بكفاءة في كل الظروف الجوية.

وإذا تمكّن الباحثون من توسيع نطاق الإنتاج التجاري لهذه التقنية، فقد يشهد العالم ثورة في قطاع تخزين الطاقة الكهربائي، ما ينعكس على المدى الطويل للسيارات الكهربائية وسرعة الشحن وسلامة المستخدمين.