هفته جدید و باتری جدید: Na-ion (یون سدیم)، از نظر پارامترهای مشابه با Li-ion، اما چندین برابر ارزان تر
محققان دانشگاه ایالتی واشنگتن (WSU) باتری "نمک اضافی" ساخته اند که به جای لیتیوم از سدیم استفاده می کند. سدیم (Na) متعلق به گروه فلزات قلیایی است، خواص شیمیایی مشابهی دارد، بنابراین سلول‌های مبتنی بر آن شانس رقابت با Li-ion را دارند. حداقل در برخی از برنامه ها.
باتری های Na-ion: بسیار ارزان تر، کمی پایین تر از لیتیوم یون، در مرحله تحقیق
سدیم یکی از دو عنصر کلرید سدیم (NaCl) کلرید سدیم است. برخلاف لیتیوم، هم در ذخایر (سنگ نمک) و هم در دریاها و اقیانوس ها به وفور یافت می شود. در نتیجه سلول‌های یون Na می‌توانند چندین برابر ارزان‌تر از سلول‌های لیتیوم یونی باشند و اتفاقاً باید با استفاده از مواد و ساختارهای مشابه سلول‌های لیتیوم یونی طراحی شوند.
کار روی سلول‌های یون Na حدود 50 تا 40 سال پیش انجام شد، اما بعداً متوقف شد. یون سدیم بزرگتر از یون لیتیوم است، بنابراین عناصر در حفظ بار مناسب مشکل دارند. ساختار گرافیت - به اندازه کافی بزرگ برای یون های لیتیوم - برای سدیم بسیار متراکم است.
تحقیقات در چند سال گذشته احیا شده است زیرا تقاضا برای قطعات الکتریکی قابل استفاده مجدد افزایش یافته است. دانشمندان WSU یک باتری سدیم یونی ساخته اند که قرار است مقداری انرژی را ذخیره کند که می تواند در یک باتری لیتیوم یونی مشابه ذخیره شود. علاوه بر این، باتری 1 چرخه شارژ دوام آورد و بیش از 000 درصد از ظرفیت اصلی خود (اصلی) را حفظ کرد.
هر دوی این پارامترها در دنیای باتری های لیتیوم یون "خوب" در نظر گرفته می شوند. با این حال، برای عناصر دارای یون سدیم، انطباق با شرایط به دلیل رشد بلورهای سدیم در کاتد دشوار بود. بنابراین تصمیم گرفته شد از لایه محافظ اکسید فلز و الکترولیت با یون های سدیم محلول استفاده شود که باعث تثبیت ساختار می شود. موفق شد.
نقطه ضعف یک سلول Na-ion چگالی انرژی کمتر آن است که با در نظر گرفتن اندازه اتم های لیتیوم و سدیم قابل درک است. با این حال، در حالی که این مشکل می تواند در یک وسیله نقلیه الکتریکی مشکل ساز باشد، به طور کامل بر ذخیره انرژی تأثیر نمی گذارد. حتی اگر یون Na دو برابر لیتیوم یون فضای بیشتری را اشغال کند، قیمت آن دو یا سه برابر کمتر، انتخاب را واضح می کند.
فقط این اولین بار در چند سال اخیر است ...
این ممکن است برای شما جالب باشد:
