ساخت یک باتری سدیم-گوگردی با ویژگی‌های منحصر به‌فرد
دانشمندان باتری سدیم-گوگردی جدیدی با پتانسیل زیاد برای ذخیره انرژی تجدیدپذیر طراحی کرده‌اند.
به گزارش سیناپرس اردبیل، یک تیم بین المللی از دانشمندان، یک باتری سازگار با محیط زیست و کم‌هزینه با پتانسیل هیجان‌انگیز را طراحی کرده‌اند. در مقایسه با باتری‌های لیتیومی معمولی، این گروه از باتری‌های سدیم سولفور ظرفیت (ذخیره) انرژی را چهار برابر افزایش داده و به عنوان یک فناوری امیدوارکننده برای ذخیره‌سازی انرژی به‌شمار می‌آید.
باتری ساخته شده توسط این تیم جزء دسته‌ای از باتری‌ها با نام باتری‌های نمک مذاب شناخته می‌شوند که حدود 50 سال است در اشکال مختلف وجود دارند. از آن‌جایی که تاکید بر انرژی‌های تجدیدپذیر هم‌چنان در حال افزایش است، به دلیل مقرون به صرفه بودن نسبی و تکیه بر مواد معمول در دسترس، دانشمندان سرسختانه به‌دنبال ارتقای باتری‌های نمک مذاب برای ذخیره این نوع انرژی هستند.
از نظر تئوری، این نوع باتری‌ها می‌توانند مقادیر زیادی انرژی تجدیدپذیر در خود ذخیره نمایند. نسخه‌های تیپیک آنها به شیمی سدیم-گوگرد متکی است، به طوری که الکترودهای خود را در دمای بالا نگه می‌دارند تا الکترولیت را در حالت مذاب مایع نگه دارند. دانشمندان در چین و استرالیا با یکدیگر همکاری کرده‌اند تا مدل خود را توسعه دهند که به گفته آنها عملکرد بسیار بهتری در دمای اتاق ارائه می‌دهد.
دکتر شنلونگ ژائو از دانشگاه سیدنی و سرپرست این تیم تحقیقاتی گفت: «زمانی که خورشید نمی‌تابد و نسیم نمی‌وزد، ما به راه‌حل‌های ذخیره‌سازی باکیفیت انرژی نیاز داریم که هزینه‌ای برای زمین نداشته باشد و به راحتی در سطح محلی یا منطقه‌ای قابل دسترس باشد. ما امیدواریم که با ارائه نوعی از فناوری که هزینه‌ها را کاهش می‌دهد، بتوانیم زودتر به افق انرژی پاک برسیم».
ژائو و همکارانش کار خود را با بررسی مشکلات باتری‌های سدیم-گوگردی فعلی، شامل چرخه عمر کوتاه و ظرفیت‌های محدود، که مانع از بهره‌گیری آنها در کاربردهای تجاری شده، شروع کردند. این تیم از الکترودهای مبتنی بر کربن و فرآیند تخریب حرارتی به نام پیرولیز برای تغییر واکنش‌های بین گوگرد و سدیم استفاده کردند. در نتیجه یک باتری سدیم-گوگرد با ظرفیت بالای 1017 میلی آمپر ساعت طراحی شد که به گفته محققان دارای ظرفیت حدود چهار برابر باتری لیتیومی است. نکته مهم این است که باتری پایداری خوبی از خود نشان داده و تقریباً نیمی از این ظرفیت را پس از 1000 چرخه حفظ کرده که در مقاله تیم با لفظ «بی‌سابقه» توصیف شده است.
دکتر ژائو گفت: «باتری سدیم ما این پتانسیل را دارد که به طور چشمگیری هزینه ها را کاهش دهد و در عین حال چهار برابر ظرفیت ذخیره سازی را فراهم کند. این یک پیشرفت مهم برای توسعه انرژی های تجدیدپذیر است که اگرچه هزینه ها را در دراز مدت کاهش می دهد، اما موانع مالی متعددی برای ورود هم داشته است».
محققان با نشان دادن این فناوری در باتری‌های سلولی سکه‌ای در قالب آزمایشگاهی، اکنون در حال کار بر روی نسخه‌های سلول کیسه‌ای هستند، زیرا مسیری را برای استفاده تجاری دنبال می‌کنند.
ژائو گفت: «احتمالاً ناگفته نماند، اما هر چه سریعتر بتوانیم کربن زدایی کنیم – شانس بیشتری برای محدود کردن گرمایش (کاهش اتلاف انرژی) خواهیم داشت. راه‌حل‌های ذخیره‌سازی که با استفاده از منابع فراوانی مانند سدیم – که می‌تواند از آب دریا استحصال شود – تولید می‌شوند، همچنین این پتانسیل را دارند که امنیت انرژی بیشتر را به طور گسترده‌تر تضمین کنند و به کشورهای بیشتری اجازه دهند به تغییر جهت کربن‌زدایی بپیوندند».
مترجم: تقی قاسمی
منبع: New atlas
