باتری ارزان قیمتی که انرژی بیشتری ذخیره می کند

به گزارش راوه بلاگ، پژوهشگران آمریکایی، نوعی باتری سدیم-یون ابداع کرده اند که کم هزینه است و انرژی بیشتری را در خود ذخیره می کند.

باتری ارزان قیمتی که انرژی بیشتری ذخیره می کند

پژوهشگران دانشگاه ایالتی واشنگتن(WSU) و آزمایشگاه ملی شمال غربی پاسیفیک(PNNL)، یک باتری سدیم- یون ابداع کرده اند که انرژی بیشتری را در خود نگه می دارد و به خوبی باتری های لیتیوم-یون کار می کند. این پژوهش می تواند یک باتری ساخته شده از مواد فراوان و ارزان قیمت را در دسترس قرار دهد.

نتایج ارائه شده توسط پژوهشگران نشان می دهند که این باتری می تواند ظرفیتی مشابه باتری های لیتیوم- یون داشته باشد، با موفقیت شارژ مجدد شود و 80 درصد شارژ خود را پس از 1000 چرخه حفظ کند. دکتر ایمر گیوک(Imre Gyuk)، از پژوهشگران این پروژه گفت: ساخت این باتری، پیشرفت بزرگی در حوزه ساخت باتری های سدیم- یون به شمار می رود.

باتری های لیتیوم- یون معمولا در همه جا موجود هستند و کاربردهای فراوانی دارند. از این باتری ها در فناوری های گوناگونی از جمله تلفن های همراه، لپ تاپ ها و وسایل نقلیه الکترونیکی استفاده می شود اما ساخت این باتری ها با موادی مانند کبالت و لیتیوم صورت می گیرد که کمیاب و پرهزینه هستند. همان گونه که تقاضا برای وسایل نقلیه الکتریکی و ذخیره الکتریسیته افزایش می یابد، به دست آوردن این مواد نیز دشوارتر می شود و هزینه تهیه آنها نیز بالا می رود. بدین ترتیب، باتری های لیتیومی در برآوردن تقاضاهای روزافزون مربوط به ذخیره انرژی شبکه، مشکل ساز خواهند بود.

در مقابل، باتری های سدیم-یون از سدیم ساخته می شوند که ارزان، فراوان و بادوام هستند و می توانند جایگزین خوبی برای ذخیره انرژی در مقیاس بزرگ باشند اما این باتری ها نمی توانند به اندازه باتری های لیتیومی، انرژی ذخیره کنند.

شارژ مجدد باتری های سدیم- یون برای ذخیره کارآمد انرژی نیز با دشواری هایی همراه است. مشکل اصلی برخی از مواد کاتد این است که لایه ای از کریستال های غیرفعال سدیم روی سطح کاتد را پوشانده و جریان یون های سدیم را متوقف می کند و نهایتا باتری را از بین می برد. جونهوا سونگ(Junhua Song)، نویسنده ارشد این پژوهش گفت: چالش مهم برای باتری ها، هم تراکم بالای انرژی و هم عمر مفید است.

یوئهه لین(Yuehe Lin)، از پژوهشگران این پروژه گفت: پژوهش ما، ضرورت ارتباط میان تکامل ساختار کاتد و تعامل سطح با الکترولیت را آشکار می کند. نتایج این پژوهش، بهترین نتایجی هستند که تا به امروز در مورد یک باتری سدیم-یون با یک کاتد لایه ای گزارش شده اند و نشان می دهند که این یک فناوری بادوام است و می تواند با باتری های لیتیوم- یون مقایسه شود.

پژوهشگران در حال حاضر برای درک بهتر تعامل مهم میان الکترولیت و کاتد تلاش می کنند؛ در نتیجه مواد متفاوتی را به کار می برند تا طراحی باتری را بهبود ببخشند. آنها تصمیم دارند نوعی باتری طراحی کنند که نیازی به کبالت که فلزی نادر و پرهزینه است، نداشته باشد.

سونگ اضافه نمود: این پژوهش، راه را برای ابداع باتری های لیتیوم- یون کارآمد هموار می کند و بینش هایی اساسی در مورد تعامل کاتد و الکترولیت ارائه می دهد که شاید بتوان از آنها برای ساخت کاتدهایی استفاده کرد که کبالت کمی دارند و یا بدون کبالت هستند. اگر ما بتوانیم جایگزینی برای لیتیوم و کبالت پیدا کنیم، باتری های سدیم- یون می توانند به رقیبی واقعی برای باتری های لیتیوم- یون تبدیل شوند.

این پژوهش، در مجله ACS Energy Letters به چاپ رسید.،ایسنا

منبع: ایران آنلاین
انتشار: 13 مرداد 1399 بروزرسانی: 6 مهر 1399 گردآورنده: raveblog.ir شناسه مطلب: 937

به "باتری ارزان قیمتی که انرژی بیشتری ذخیره می کند" امتیاز دهید

امتیاز دهید:

دیدگاه های مرتبط با "باتری ارزان قیمتی که انرژی بیشتری ذخیره می کند"

* نظرتان را در مورد این مقاله با ما درمیان بگذارید