ايتنا - ساخت نوعی باتری سدیمی که ظرف چند ثانیه شارژ می‌شود

گروهی از پژوهشگران در کره جنوبی به این پیشرفت بزرگ در نسل بعدی باتری‌های سدیمی دست پیدا کردند، که از باتری‌های لیتیوم‌‌ـ‌یونی متداول موجود در تلفن‌های هوشمند و خودروهای برقی ارزان‌تر و ایمن‌تر است.

سدیم (Na) علاوه بر این ۵۰۰ برابر فراون‌تر از لیتیوم است، و در عین حال این پتانسیل را دارد که نسبت به همتای لیتیوم‌-‌یونی‌اش ظرفیت شارژ و بازده بیشتری داشته باشد.

تاکنون، باتری‌های سدیم‌-‌یونی با محدودیت‌هایی مانند مدت شارژ طولانی و کمبود ظرفیت ذخیره مواجه بوده‌اند که مانع از آن می‌شد در مقیاس قابل‌توجهی پذیرفته و استفاده شوند.

پژوهشگران موسسه علم و فناوری پیشرفته کره (KAIST) توانسته‌اند با طراحی و ساخت یک باتری سدیم‌-‌یونی پرتوان پرانرژی با قابلیت شارژ سریع بر این مشکلات غلبه کنند.

آن‌ها این کار را با تلفیق موادی که معمولا در باتری‌های مناسب ابرخازن‌ها به کار می‌روند انجام دادند، که در همه چیز یافت می‌شوند از سیستم‌های ترمزگیری بازیافتی در خودروهای برقی گرفته تا تنظیم درجه پره‌های پروانه توربین بادی.

این باتری جدید از لحاظ تراکم انرژی از باتری‌های لیتیوم‌ـ‌یونی موجود در بازار پیشی می‌گیرد و از آن می‌توان هم در خودروهای تمام‌برقی و هم لوازم الکترونیکی مصرفی استفاده کرد.

پروفسور جونگ کو کانگ از دانشکده مهندسی و علوم مواد موسسه علم و فناوری پیشرفته کره، که هدایت این پژوهش را بر عهده داشته است، گفت: «این دستگاه ذخیره انرژی هیبرید سدیم‌ـ‌یونی قادر است به‌سرعت شارژ شود و به تراکم انرژی ۲۴۷ وات‌ساعت/کیلوگرم و تراکم توان ۳۴ هزار و ۷۴۸ وات/کیلوگرم برسد.»

او در ادامه افزود «این یک پیشرفت در غلبه بر محدودیت‌های موجود سیستم‌های ذخیره انرژی است» و گفت پیش‌بینی می‌کند که «کاربرد گسترده‌‌تری در دستگاه‌های الکترونیکی گوناگون» خواهد داشت.

این پژوهش با عنوان «آند رسانای چندظرفیتی با بلورینگی پایین دوپ‌شده با سولفید آهن و کاتد دوپ‌شده با اکسیژن سطح ویژه بالا از چارچوب‌های کربن گرافیتیک متخلخل سه‌بعدی غنی از نیتروژن برای ذخیره‌سازی انرژی هیبریدی سدیم-یون با عملکرد بالا» در نشریه «مواد ذخیره انرژی» (Energy Storage Materials) منتشر شده است.

این پیشرفت چند هفته پس از آن صورت می‌گیرد که گروهی از پژوهشگران در ژاپن فرایند جدیدی برای تولید انبوه باتری‌های سدیمی جامد کشف کردند.

این فناوری جدید با بهبود قابل‌ملاحظه ظرفیت شارژ باتری خودروهای برقی و افزایش بیش از دوبرابری مسافتی که خودروهای برقی در حال حاضر [با هر بار شارژ] طی می‌کنند، احتمالا می‌تواند اضطراب محدوده [رانندگان] را رفع کند.