تطوير بطارية أيون الصوديوم طويلة الدورة وعالية الطاقة.. أكثر جاذبية وتنافسية.. تكلفة أقل وعمر أطول

الطلب المتزايد باستمرار على تخزين الطاقة يدفع البحث والتطوير في مجال تكنولوجيا البطاريات، تعتبر بطارية أيون الصوديوم بديلاً موثوقًا وبأسعار معقولة لبطاريات الليثيوم أيون.

إن سهولة الوصول إلى الصوديوم وتوافره يجعل بطاريات أيونات الصوديوم أكثر جاذبية وتنافسية.

باستخدام العناصر المتوفرة بكثرة في الأرض وضبط نمو الطور لكاثود الأكسيد متعدد الطبقات، تم الآن تطوير بطارية أيون صوديوم ذات دورة طويلة وعالية الطاقة والتحقق من صحتها عند 165 وات/كجم بالتعاون مع الدكتور تشينغ سونغ. وانغ، قائد المجموعة المبتدئة في كرسي المواد النشطة غير العضوية لتخزين الطاقة الكهروكيميائية.

يقول وانج: “تظهر نتائجنا أن بطاريات أيونات الصوديوم أكثر فعالية من حيث التكلفة واستدامة على المستوى الصناعي من بطاريات أيونات الليثيوم التقليدية ، التي تعتمد على كيمياء فوسفات الحديد”.

التحكم في عمق الشحن

وفي الدراسة التي نشرت في مجلة Nature Energy أجراها فريق من العلماء من جامعات بايرويت (ألمانيا)، وشيامن (الصين)، وشنتشن (الصين)، ومختبر الأرجون الوطني (الولايات المتحدة) ومعهد الفيزياء التابع للأكاديمية الصينية العلوم في بكين (الصين)، فقد تبين أنه يمكن تكييف هيكل النمو من خلال التحكم في عمق الشحن، يسمح هذا بإدراج حالة التراص من النوع المنشوري بالتساوي بين حالات التراص من النوع الثماني السطوح.

وهذا يساعد على تجنب أخطاء التراص المجاورة من نوع ثماني السطوح. يشير النوع الثماني السطوح والنوع المنشوري إلى الترتيب الهندسي للذرات أو الأيونات في الشبكة البلورية . نوع ثماني السطوح يعني أن الذرات أو الأيونات الموجودة في البلورة مرتبة في ترتيب يشبه المجسم الثماني. يشير النوع المنشوري إلى ترتيب يشبه المنشور.

يقول وانج: “إن بحثنا يهدف إلى تحليل تفاعل أكسدة واختزال الأكسجين الأنيوني كمعزز للطاقة لأكسيد الطبقات لكاثود أيون الصوديوم”، مضيفا “من المهم تطوير استراتيجية لجعل هذا التفاعل قابلاً للعكس ومستقرًا، على المدى الطويل، يمكن لنتائج بحثنا أن تجعل السيارات الكهربائية متوسطة المدى ميسورة التكلفة، حيث يمكن بعد ذلك إنتاج البطاريات الخاصة بها بتكلفة أقل وبتكلفة أقل. عمر خدمة أطول.”