آیا به دنبال راه حلی برای مشکل باتری گوشی، لپ تاپ یا حتی ماشین برقی خود هستید؟ محققان موسسه علوم و فناوری پیشرفته کره جنوبی (KAIST) خبر خوبی برای شما دارند! آنها موفق به توسعه یک باتری هیبریدی سدیم-یون قدرتمند شده اند که با سرعت های شگفت انگیز شارژ می شود و چگالی انرژی استثنایی دارد.
به گزارش گجت نیوز، این نمونه اولیه انقلابی از عنصر سدیم (Na) استفاده می کند که یک ماده شیمیایی بیش از 1000 برابر بیشتر از لیتیوم (Li) (ماده اصلی در باتری های سنتی) است. همچنین سدیم به طور قابل توجهی ارزان تر از لیتیوم است.
به طور کلی، باتری‌های یون سدیم دارای محدودیت‌هایی مانند خروجی انرژی کمتر، ظرفیت ذخیره‌سازی محدود و زمان شارژ طولانی‌تر هستند. اما طراحی نوآورانه این باتری، به رهبری پروفسور جونگ کو کانگ، استاد دانشکده مهندسی و علوم مواد در KAIST، مبتنی بر ادغام ماده آند (قطب منفی) است که معمولاً در باتری‌های معمولی استفاده می‌شود با کاتد. قطب مثبت) استفاده می شود. در ابرخازن ها در یک سیستم هیبریدی بر محدودیت های موجود غلبه می کند. باتری های سدیم یونی را منسوخ کرده است. گفته می شود باتری جدید ظرفیت ذخیره سازی بالا و شارژ و دشارژ فوق العاده سریع را ارائه می دهد.
پتانسیل متنوع سوپر باتری جدید نمک
در توسعه این باتری هیبریدی، تمرکز بر بهبود سرعت ذخیره انرژی آندهای نوع باتری و افزایش ظرفیت نسبتا کم مواد کاتدی از نوع ابرخازن بود.
تیم تحقیقاتی KAIST با استفاده از دو چارچوب فلزی-آلی مجزا موفق به سنتز بهینه باتری های هیبریدی شدند. این فرآیند منجر به تولید ماده آند با سینتیک بهبود یافته (نرخ واکنش) و مواد کاتدی با ظرفیت بالا شده است.
طبق گزارش‌ها، ذخیره‌سازی انرژی هیبریدی سدیم-یون کاملاً مونتاژ شده از چگالی انرژی باتری‌های لیتیوم-یون تجاری فراتر رفته و با ویژگی‌های چگالی توان ابرخازن‌ها مطابقت دارد.
پروفسور کانگ می گوید که این باتری جدید با چگالی انرژی 247 وات بر کیلوگرم و چگالی توان 34748 وات بر کیلوگرم، می تواند در صنایع مختلف از جمله وسایل نقلیه الکتریکی، وسایل الکترونیکی هوشمند و فناوری های هوافضا استفاده شود.
نتایج این تحقیق با همکاری دانشجویان فارغ التحصیل KAIST جونگ هوی چوی و دونگ وون کیم با عنوان جذاب “آند چند ظرفیتی دوپ شده با سولفید آهن با رسانایی کم کریستالی و کاتد آغشته به اکسیژن با سطح ویژه بالا ساخته شده از چارچوب کربن گرافیتی متخلخل و غنی از نیتروژن به صورت سه بعدی برای ذخیره انرژی هیبریدی سدیم-یون با کارایی بالا“، منتشر شده در مجله بین المللی مواد ذخیره انرژی.