توسعه باتری سدیم-یون قابل رقابت با مدل‌های لیتیوم-یونی

سدیم از عنصرهایی است که در طبیعت به وفور و با قیمت ارزان یافت می‌شود. به همین دلیل باتری‌های سدیم-یون پتانسیل جایگزین شدن با باتری‌های لیتیوم-یون را دارند؛ البته به شرط این که برخی از مشکلات آنها حل شود. محققان دانشگاه ایالتی واشینگتن اخیرا موفق شده‌اند یکی از مهمترین مشکلات باتری سدیم-یون را رفع کنند. این موضوع نوید بخش تحولی مهم در عرصه باتری‌ها خواهد بود.

به گفته محققان باتری سدیم-یون جدید می‌تواند از نظر میزان انرژی ذخیره شده و چرخه شارژ با برخی از باتری‌های لیتیوم-یون موجود در بازار رقابت کند.

نحوه کارکرد باتری‌های سدیم-یون شباهت زیادی به باتری‌های لیتیوم-یون دارد. با این حال یکی از مشکلاتی که در شکل فعلی باتری‌ سدیم-یون به چشم می‌خورد این است که کریستال‌های سدیم غیر فعال تمایل دارند روی سطح الکترود با بار منفی یعنی کاتد ایجاد شوند. این موضوع باعث از بین رفتن باتری می‌شود. علاوه بر این باتری‌های سدیم توانایی ذخیره انرژی کمتری نسبت به باتری‌های لیتیوم دارند.

باتری سدیم-یون

تصویر تزئینی است

«Junhua Song» نویسنده ارشد مقاله از دانشگاه ایالتی واشینگتن به همراه گروه محققان یک کاتد از لایه‌های اکسید فلز و نیز یک الکترولیت مایع با غلظت بالاتر یون‌‌های سدیم تولید کرده‌اند که معتقدند مشکل باتری سدیم-یون را حل می‌کند. در آزمایش‌های این باتری مشخص شده که فعل و انفعالات بین الکترولیت و کاتد به گونه نرم‌تری انجام شده و موجب می‌شود حرکت یون‌های سدیم ادامه یابد و در نتیجه از مشکلات تشکیل کریستال‌های غیر فعال در سطح کاتد جلوگیری شود. در نتیجه باتری سدیم-یون جدید ظرفیتی مشابه برخی باتری‌های لیتیوم-یون و با امکان تولید جریان الکتریسیته مداوم را خواهد داشت و پس از ۱۰۰۰ بار چرخه شارژ تنها ۸۰ درصد از ظرفیت اولیه‌اش را از دست می‌دهد.

محققان این پروژه قصد دارند در قدم بعدی روی نحوه فعل و انفعالات الکترولیت با کاتد تحقیق کنند تا طرح تولید باتری سدیم-یون خود را بهبود دهند و احتمالاْ از مصرف فلزات نادری از جمله کبالت اجتناب نمایند.

مطالب مرتبط

شارژ هوشمند iOS 14 عمر باتری ایرپاد را افزایش می‌دهد

اپل قابلیت شارژ بهینه باتری را که پیش از این در برخی آیفون‌ها و مک بوک‌ها وجود داشت، به ایرپاد می‌آورد. اپل می‌گوید پس از نصب iOS 14، ایرپاد عادت شارژ کردن کاربر را آموخته و شارژ را موقتاً در ۸۰ درصد متوقف می‌کند تا طول عمر باتری افزایش یابد.آپدیت iOS 14 قابلیت جدیدی را... ادامه مطلب

مقاوم‌ترین الکترولیت باتری حالت جامد با استفاده از گرافین ساخته شد

گروهی از محققان دانشگاه «براون» آمریکا روشی را کشف کرده‌اند که به کمک آن می‌توان با استفاده از گرافین سختی ماده سرامیکی شکننده بکار رفته در باتری‌های لیتیوم-یون حالت جامد را دو برابر کرد. محققان امیدوارند به کمک این روش باتری لیتیوم-یون حالت جامد را که مزایای بیشتری نسبت به باتری‌های لیتیوم-یون معمولی دارد، به... ادامه مطلب

محققان روش جدیدی برای افزایش ظرفیت باتری لیتیومی پیدا کردند

یک تیم بین‌المللی از محققان موفق به کشف ماده‌ای شده که می‌تواند چگالی انرژی باتری‌های لیتیوم یونی را بدون قربانی کردن طول عمر آن‌ها، افزایش دهد.محققان به این موضوع پی برده‌اند که کریستال‌های «آنتیموان» می‌توانند در فرایند شارژ و تخلیه شارژ، به صورت خودبه‌خود و برگشت‌پذیر حفره‌های توخالی ایجاد کنند. این کریستال‌ها دانشمندان را قادر... ادامه مطلب

سامسونگ با شارژرهای بهینه‌تر به حفظ محیط زیست کمک می‌کند

زمانی که صحبت از شارژر موبایل می‌شود اکثر کاربران به سرعت شارژ و راحتی استفاده کردن از آن فکر می‌کنند و بازدهی انرژی اهمیت چندانی ندارد. سامسونگ به منظور تمایز از رقبا و اهمیت بیشتر به محیط زیست، شارژر USB-C موبایل‌هایش را با بازدهی انرژی بالا و اتلاف برق پایین تولید می‌کند.سامسونگ معتقد است ایجاد تغییراتی... ادامه مطلب

باتری با طول عمر ۲ میلیون کیلومتر تولید شد؛ دستاورد شرکت CATL برای خودروهای برقی

شرکتی که باتری‌ خودروهای برقی تسلا و فولکس واگن را می‌سازد، باتری جدیدی توسعه داده که طول عمر آن حدود ۲ میلیون کیلومتر است. این باتری برتری بسیار قابل توجهی نسبت به باتری‌های فعلی داشته و در مدل‌های آینده تسلا مدل ۳ به کار خواهد رفت.بر اساس گزارش «بلومبرگ»، شرکت چینی «Contemporary Amperex Technology Co.... ادامه مطلب

آیا گرافین باتری موبایل‌ها را متحول خواهد کرد؟

مصرف انرژی قطعات موبایل و سیستم عامل اندروید با پیشرفت فناوری‌ها هر سال بهینه تر می‌شود. با این وجود هنوز هم باتری بسیاری از گوشی‌ها بیشتر از دو روز دوام نمی‌آورند و هنوز با عرضه گوشی‌هایی که تا یک هفته شارژدهی دارند فاصله داریم. حال چندین شرکت از جمله سامسونگ به دنبال انقلاب در باتری... ادامه مطلب

نظرات ۵

وارد شوید

برای گفتگو با کاربران، وارد حساب کاربری خود شوید.

ورود

رمزتان را گم کرده‌اید؟