كرمت جامعة قطر الفائزين بالمركز الاول في البرنامج الوطني لتعزيز البحث العلمي، وكان المشروع الفائز هو “استخدام مادة مركبة من Ti3C2-MXene مدعمة بالفضة كمادة جديدة في بطاريات أيونات الليثيوم"وهو مشروع تحت أشراف دكتور عبد الشكورمن مركز المواد المتقدمة حيث قام بإجراء البحث طالبان من المرحلة الثانوية من مدرسة جاسم بن حمد الثانوية للبنين وهما صقر الرميحي وعيسى المهندي.
وتناولت الدراسة البحثية مركبا من مواد متناهية الصغر من MXene ، لاستخدامها كمادة أنود للبطارية حيث قمنا بتغليفها بالتيتانيوم المدعم بالفضة لتعزيز أدائها في بطاريات أيونات الليثيوم .
وتحدث الأستاذ المشرف على المشروع قائلا : " المقترح هو استخدام مركبات كربيد التيتانيوم المطعمة بالفضة MXene nanocomposites ، كمواد أنود جديدة لبطاريات أيونات الليثيوم . عادة في مجال تخزين الطاقة تتكون البطاريات من الكاثود والأنود والإلكتروليت (الوسط). كل جزء من البطارية مهم ولهذا السبب يحرص الباحثون على ايجاد مواد جديدة تطوير القطب الموجب. أثبتت مادة MXene أنها مادة رائعة بتطبيقاتها العديدة. ولهذا استخدمنا هذه المادة MXene والفضة لصنع مادة أنود جديدة لبطاريات الليثيوم وعملت المادة الجديدة بشكل جيد للغاية في تحسين أداء وكفاية البطارية.
وقال الدكتور عبد الشكور إنه في الوقت الحاضر، يعد تخزين الطاقة والبطاريات أكثر الموضوعات تحديًا لإدارة أزمة الطاقة في العالم، فإن بطاريات أيونات الليثيوم لها مساهمة كبيرة في إدارة الطاقة. تم استخدام بطاريات أيونات الليثيوم تجاريًا للسيارات الكهربائية كشركة تسلا وشركات أخرى لصناعة السيارات الكهربائية ، بالإضافة الي امكانية استخدام هذه المادة في تطبيقات أخرى في الإلكترونيات مثل الهواتف المحمولة وأجهزة الكمبيوتر المحمولة والساعات الذكية والعديد من التطبيقات المماثلة الأخرى. وبالنظر إلى نطاق اوسع لهذا البحث ، فيمكن تطبيقه ليشمل تطبيقات متنوعة في السيارات والتطبيقات الاكثر تحديا أيضًا.
وأضاف الدكتور المشرف أن هذا البرنامج قدم للطالب تجربة فريدة من نوعها للعمل في معامل الجامعة في مجال المواد النانوية وأجهزة تخزين الطاقة والكيمياء الكهربائية. بدأنا بتعليم الطلاب الكيمياء الكهربائية الأساسية ، والتي يتم تدريسها على مستوى المدرسة. ثم وجهناهم للتعرف على تركيب وتوصيف المواد .
قام الطلاب بتحليل المواد الجديدة من خلال XRD ، والمجهر الإلكتروني الماسح. كما قاموا أيضًا بتقييم أداء المواد الجديدة. وبالتالي فإننا نهدف إلى تزويد الطلاب بكل المعرفة المطلوبة فيما يتعلق بتركيب المواد وتوصيفها، وتكنولوجيا النانو ، والكيمياء الكهربائية.
وقال الدكتور عبد الشكور : " كانت لدي تجربة رائعة للغاية في العمل مع مركز العلماء الشباب. أشكر المهندسة عزة ، لقد كانت متعاونة للغاية معي ومع الطلاب. كان تعاونًا مشتركًا مع مركز العلماء الشباب ومركز المواد المتقدمة وبدون دعم مركز العلماء الشباب ، لم يكن من الممكن تحقيق هذه النتائج الرائعة في هذا المشروع.
رأي الطلاب المشاركين
وفي ردهم على سؤال حول التطبيقات العملية لنتائج المشروع ؟ وماهي الفوائد العائدة على قطر؟ أجاب الطلاب قائلين: " خلال المشروع صنعنا بطارية وصممنا نموذج أولي لمصباح LED تم عرضه أثناء تقديم المشروع البحثي. كما يمكن التعامل مع البطارية التي صنعناها مثل أي بطارية أخرى يتم استخدامها في الهاتف أو الساعة. فبهذا المشروع ، يمكن لقطر استكشاف وطرح مجال جديد للطاقة في السوق.
وقال الطلاب إنهم تعلموا كيفية استخدام العديد من الأدوات المعقدة والاجهزة المتطورة داخل المختبر. كما تعلمنا تقنيات مختلفة لاستخدام وإعداد الكثير من المواد الكيميائية المختلفة ، وتوصيف العينات باستخدام XRD ، والمجاهر الإلكترونية الماسحة وغيرها.
وفي ردهم على سؤال حول مدى الدعم الذي تلقوه من مركز جامعة قطر للعلماء الشباب خلال هذه الرحلة؟
قال الطلاب إنه تم تقديم الدعم والمساعدة منذ اليوم الاول كما تم توفير جميع التفسيرات التي طلبناها لفهم البرنامج والمشروع ولم يكن لدينا أي مشكلة معهم.
وحول رأيهم في البرنامج الوطني لتعزيز البحث العلميNSPP) قال الطلاب إن البرنامج مفيد جدًا لطلاب المدارس الثانوية. يتعلم الطلاب الكثير من الأشياء ويكتسبون العديد من الخبرات. لقد حظيت بتجربة رائعة مع المشرفين والمعلمين. كان البرنامج مفيدًا جدًا حقًا وأعتقد أن كل طالب يجب أن يتدرب للانضمام إلى هذا النوع من البرامج
وفي ختام اللقاء قال الدكتور المشرف على هذا البحث : " إنها إضافة رائعة لبرنامج البحث المستمر في جامعة قطر. إنها فرصة فريدة ورائعة للغاية لطلاب المدارس الثانوية للقدوم إلى الجامعة والتفاعل مع الخبراء والباحثين. يحصلون على فرصة فريدة للعمل مع باحثين متخصصين معترف بهم دوليًا. كما يوفر للطلاب تفاعلا جيدا وفرصة لمعرفة لكيفية تركيب المواد وتوصيفها بجامعة قطر. وبالتالي، أوصي بشدة بمواصلة البرنامج لصالح طلاب المدارس الثانوية والطلاب الجامعيين.