باتری های جدید سدیمی انقلابی در تکنولوژی
شرکت چینی CATL بزرگترین تولیدکننده باتری دنیا در ماه جولای موفق به رونمایی از یک باتری جدید سدیم شد که طبق اعلام این شرکت، در آینده نزدیک جایگزین باتریهای لیتیومی میشود. در صورت تجاری سازی این باتری ها انقلابی در عرصه ذخیره انرژی و تکنولوژی رخ خواهد داد زیرا آلودگی کمتر زیست محیطی و سهولت تولید نسل جدید باتری ها را سبب خواهد شد.
فراوانی نمک سدیم در پوسته زمین بین 2.5 تا 3 درصد یا 300 برابر لیتیوم بوده و انتظار میرود باتری تولیدی از آن، هزینه خودروسازان را بین 30 تا 50 درصد پایین بیاورد.
باتری سدیمی شرکت CATL ظرفیت 160 وات برساعت داشته و 15 دقیقه طول میکشد تا 80 درصد آن پر شود. دولت چین گفته که سریعا اقدام به تدوین استانداردهای مرتبط با باتریهای سدیمی کرده و فرایند صنعتی سازی و مصرف آن در صنعت را فراهم خواهد کرد.
افزایش ۱۰ برابری ظرفیت باتری سدیم یونی با فاصله‌گذاری گرافن
فاصله‌گذاری گرافن با افزایش تداخل سدیم در گرافیت استاندارد از ۳۵ میلی‌آمپر ساعت در گرم به عدد ۳۳۲ می‌تواند ظرفیت باتریهای سدیم-یونی را ۱۰ برابر افزایش دهد.
اکنون محققان دانشگاه صنعتی “چالمرز” ایده جدیدی را برای ساخت مواد الکترود با کارایی بالا برای باتریهای سدیمی طراحی کرده‌اند که ظرفیت آنها می‌تواند باتریهای لیتیوم-یونی امروزی را بر اساس نوع جدیدی از گرافن به نام “جانوس”(Janus) که به نام یکی از خدایان رومی نام‌گذاری شده است، مطابقت دهد.
سدیم در مقایسه با لیتیوم که بسیار گران است و نگرانی‌های زیست محیطی بسیاری همراه خود دارد، یک فلز ارزان قیمت و فراوان است که با محیط زیست نیز سازگار است. با این حال در حال حاضر، باتریهای سدیم-یون دارای چندین مشکل عملکردی هستند.
یکی از مشکلات اصلی آنها گرافیت است که به عنوان آند در باتریهای لیتیوم-یون امروزی استفاده میشود. در باتریهای لیتیوم-یونی، یون‌ها در گرافیت متقاطع شده و به داخل و خارج از لایه‌های گرافن حرکت کرده و برای مصرف انرژی ذخیره می‌شوند.
محققان این مطالعه می‌گویند: ما یک مولکول فاصله‌ساز را در یک طرف لایه گرافن اضافه کرده‌ایم. هنگامی که لایه‌ها روی هم چیده می‌شوند، این مولکول فضای بیشتری بین ورقه‌های گرافن ایجاد می‌کند و یک نقطه تعامل ایجاد می‌کند که منجر به ظرفیت بالاتر قابل توجهی میشود.
این خبر بسیار خوبی است، زیرا این فناوری ظرفیت تداخل سدیم در گرافیت استاندارد را از ۳۵ میلی آمپر ساعت در گرم به ۳۳۲ میلی آمپر ساعت در هر گرم می‌رساند که نزدیک به مقدار لیتیوم در گرافیت است.