تكنولوجيا

تطوير بطاريات صوديوم أيونية تنافس البطاريات التقليدية

بدأ باحثون من جميع أنحاء العالم في الاستثمار في وفرة الصوديوم وسعره المنخفض مقارنة بالليثيوم. لتصنيع جيل جديد من البطاريات عالية الجودة القابلة لإعادة الشحن . وهذا يدعم استخدام الطاقات المتجددة لتوليد الكهرباء ، ويعزز الانتقال إلى استخدام السيارات الكهربائية.

لكن التطور التجاري لبطاريات أيون الصوديوم قد تأخر عن بطاريات الليثيوم أيون ، بسبب صعوبة صنع قطب كهربائي إيجابي ثابت.

يعتبر الكربون الصلب حاليًا المادة الأكثر استخدامًا في بطاريات أيون الصوديوم ، لكن مشكلته تكمن في عدم استقراره . حيث تتراكم الإلكتروليتات المتحللة على سطحه ؛ هذا يقلل بشكل كبير من قدرة الشحن.

للتغلب على هذه المعضلة ، طور باحثون في جامعة جنوب الصين العادية الصينية مادة لتغطية الأقطاب الكهربائية الفولاذية . قادرة على زيادة ثباتها ، ومن ثم زيادة سعة الشحن بنسبة 52٪ بعد 100 دورة . ونشروا أبحاثهم في المجلة العلمية Nano Research. .

“ازداد الاهتمام ببطاريات أيون الصوديوم في السنوات الأخيرة ، لكن احتوائها على أقطاب من الصلب الكربوني غير المستقرة. حال دون نشرها تجاريًا وصناعيًا ، كما أن البحث في مواد الإلكتروليت المقابلة للكربون الصلب كان ضعيفًا ،” قال مشارك في الدراسة. المؤلف الدكتور ليدان شينغ. وفقًا لموقع EurekaAlert الإلكتروني.

زادت سعة الشحن من 0 إلى 68٪ عندما طبق الباحثون المادة المضافة الجديدة بعد 500 دورة ، مقارنة بالبطاريات التقليدية. يمثل هذا تحسنًا ملحوظًا قد يغير مسار صناعة البطاريات في المستقبل.

لتحسين أداء البطاريات الأيونية ، اعتمدت المحاولات السابقة على إضافة طبقة من النيتروجين إلى الكربون الصلب . أو تشكيل أنود جديد من اللجنين المكربن ​​المعاد إنشاؤه ، وكانت المحاولات السابقة أقل مما حققه فريق شينج.

وأشار شنغ إلى أن المادة الجديدة أظهرت القدرة على إطالة أداء دورة واحدة في بطاريات الصلب الكربوني . وهذا يفسح المجال لتصميمات مواد جديدة لتحسين استقرار الفولاذ الكربوني.

وقال تشنغ: “في المستقبل ، نسعى لمواصلة تطوير أداء البطاريات وإطالة دوراتها من أجل تحقيق استخدام بطاريات أيونات الصوديوم التجارية”.

البحث الجديد هو جزء من سلسلة من الجهود البحثية العالمية التي تهدف إلى إيجاد نوع جديد من البطاريات. يكون أخف وزنًا ويدوم لفترة أطول وأكثر أمانًا ، بالإضافة إلى تطوير قدرته على الشحن بسرعة . مقارنة ببطاريات الليثيوم أيون المستخدمة حاليًا في أجهزة الكمبيوتر المحمولة. والهواتف المحمولة والسيارات الكهربائية.

اترك تعليقاً

لن يتم نشر عنوان بريدك الإلكتروني.

زر الذهاب إلى الأعلى