تحتوي جميع الهواتف المحمولة وأجهزة الكمبيوتر المحمولة والسيارات الكهربائية على بطارية. وهي جهاز يخزن الطاقة الكيميائية ويحولها إلى كهرباء. عند توصيلها بالشاحن، ينعكس التفاعل الكيميائي. وعند فصلها، يعود التفاعل إلى مساره الصحيح، دافعًا الإلكترونات عبر الدائرة الكهربائية.

ابتكر أليساندرو فولتا أول بطارية حقيقية عام 1800، وكانت عبارة عن مجموعة من أقراص النحاس والزنك مفصولة بقطعة قماش مشبعة بمحلول ملحي. أما اليوم، فتُشغّل بطاريات الليثيوم أيون كل شيء بدءًا من سماعات الأذن وصولًا إلى الحافلات الكهربائية. وهي تخزن طاقة أكبر لكل كيلوغرام مقارنةً بالبطاريات القديمة، ويمكنها تحمل آلاف دورات الشحن.

المؤشرات الرئيسية

• السعة: مقدار الطاقة التي يخزنها، بوحدة واط-ساعة
• الجهد الكهربائي: الضغط الكهربائي الذي يوفره
• عمر الدورة: عدد مرات الشحن قبل أن يتدهور
• معدل الشحن والتفريغ: مدى سرعة شحن البطارية أو تفريغها

تُشكّل البطاريات العائق الرئيسي أمام الطاقة المتجددة والنقل الكهربائي. تحتاج مزارع الطاقة الشمسية وطاقة الرياح إلى تخزين الطاقة لضمان استقرارها ليلاً. ومع ذلك، لا يزال الشحن السريع يُؤدي إلى تلف الخلايا. يُجري الباحثون اختبارات على بطاريات الحالة الصلبة، وبطاريات أيونات الصوديوم، وغيرها من التركيبات الكيميائية لتجاوز حدود الليثيوم.