مصدر الصورة: جامعه بوردو
واليوم ، يعتمد الناس علي بطاريات أيونات الليثيوم ، في المركبات الكهربائية ونظام تخزين البطاريات التي تحركها بطاريات الليثيوم والطلب علي خام الليثيوم يتزايد ، ولكن في نهاية اليوم ، والمواد الخام الليثيوم ستكون مفيده ، عندما كارثة الطاقة ؟
ولذلك ، جامعه بوردو في الولايات المتحدة لاستهداف مواد أكثر وفره ، والمواد هي أيضا أرخص بطارية أيون الصوديوم ، في الاونه الاخيره أكثر بنجاح حل البطارية أيون الصوديوم في تهمه والتفريغ أيون "فقدت" المشكلة ، وزيادة تعزيز شحن البطارية والاستقرار والقدرة علي التفريغ. الصوديوم في القشرة من المبلغ والتكلفة من أكثر قليلا من خام الليثيوم ، منها محتوي القشرة الصوديوم تصل إلى 2.6 ٪ ، والتي تحتوي علي عدد من 6 ، مقارنه مع الليثيوم هو 27 ، إذا كانت التكلفة والليثيوم والصوديوم هو 100 مرات ، والليثيوم للطن الواحد من حوالي 15,000 دولار ، والصوديوم هو 150 دولار ، فمن الواضح ان الصوديوم في البطارية الفوز وجه أكبر ،
ولكن لماذا لا تزال بطاريات أيونات الصوديوم غير متاحه تجاريا ؟
وقد تمكن العلماء من السيطرة علي الصوديوم في رد فعل الاحتراق ، ولكن في الطريق إلى التسويق ، بطاريات أيون الصوديوم لديها عقبه رئيسيه يجب حلها--شحن البطارية وتفريغ أيونات الصوديوم من السهل ان تضيع.
بطاريات أيون الصوديوم تعمل بنفس الطريقة مثل بطاريات أيونات الليثيوم ، تعتمد أساسا علي أيونات الصوديوم في الكاثود وحركه الآنود بين العملية ، ولكن أيونات الصوديوم في المسؤول والتفريغ من السهل ان نعلق علي الآنود ، وسوف لا تتحرك نحو الكاثود. ويعرف هذا الوضع أيضا باسم واجهه المنحل بالكهرباء الصلبة (الصلبة-اليكتروليتينتيرفاسي, SEI), سيتم تشكيل أيونات علي القطب الجرافيت من فيلم ملليمتر سميكه, يمكن حماية جزيئات الكربون والحمضية رد فعل ضار بالكهرباء, في حين يسمح الأيونات بين القطب الكهربائي والمكوك المنحل بالكهرباء,
vilas بول ، أستاذ مشارك في الهندسة الكيميائية في جامعه بوردو ، وتقول هذه الظاهرة ليست شيئا سيئا ، ولكن ان الفيلم sei سميكه جدا لتستهلك أيونات الصوديوم اللازمة لأعاده شحنها.
جامعه بوردو اقترحت لذلك الحل الذي من شانه ان يوفر SEI مع الصوديوم اللازمة لحماية جزيئات الكربون ، أو أيونات الصوديوم المطلوبة لشحن والتفريغ ، إذا كان الصوديوم في شكل مسحوق.
ومن أجل تقليل الاحتكاك بين الصوديوم وبخار الماء ، قام الفريق بتجربة مع صندوق قفازات مملوء بغاز الأرغون الخامل واستخدم الموجات فوق الصوتية لأذابه الصوديوم السائب إلى سائل يشبه حليب العنب ، ثم تبريد السائل وتعليقه في محلول الهكسين ، مما يسمح بتوزيع جزيئات الصوديوم بالتساوي في المحلول. كما ان نتائج التجربة تتماشي تماما مع توقعات العلماء بأنه يمكن تحسين استقرار الشحنة المشحونة وقدره بطارية أيون الصوديوم بشكل فعال بعد ان يسقط الآنود أو الكاثود في بضع قطرات من تعليق الصوديوم (التعليق).
وقال بول ان تعديل طفيف في عمليه معالجه القطب من شانه تحسين أداء البطارية ، والتي هي طريقه أخرى للمساعدة في بطارية أيون الصوديوم للتسويق.
علي الرغم من ان حجم أيونات الصوديوم هو حوالي مرتين حجم أيونات الليثيوم ، والوزن أو كثافة الطاقة لا يمكن مقارنتها بطاريات أيونات الليثيوم ، ولكن تكلفه التكنولوجيا اقل ، فمن المتوقع ان تخفض بشكل كبير من تكلفه الشبكة علي مستوي نظام تخزين البطارية ، وجميع المؤسسات البحثية تتطلع إلى تطوير بطاريات أيون الصوديوم ، وقدمت جامعه بوردو التطبيقات المؤقتة. التقدم في بطاريات أيون الصوديوم | هل يمكن للمستقبل ان يكون تجاريا كبطارية ليثيوم ؟
