چگالی باتری‌های یون سدیم با کمک نانوکامپوزیت افزایش یافت

به گزارش گروه دانشگاه خبرگزاری دانشجو، یکی از چالش‌های مهم در توسعه باتری‌های یون سدیم، چگالی کمتر انرژی در آن‌ها نسبت به باتری‌های یون‌لیتیم است. به تازگی محققان نشان دادند که با نوعی نانوکامپوزیت می‌توان این مشکل را حل کرد.

محققان برای شارژ سریع‌تر باتری‌های یون سدیم، کامپوزیتی ساختند که حاوی اکسید گرافن احیا شده و آلیاژ قلع آنتیموان است.

محققان دانشگاه حیدرآباد (UOH) و انستیتوی تحقیقات بنیادی تاتا (TIFR) مواد مورد نیاز برای ساخت الکترود ارائه کردند که از نانوکامپوزیت حاوی اکسیدگرافن احیاء شده و آلیاژ قلع آنتیموان ساخته شده است. این الکترود‌ها پتانسیل تقویت ذخیره‌سازی انرژی برای باتری‌های یون سدیم را دارد.

باتری‌های یون سدیم می‌توانند بهره‌وری انرژی را افزایش داده، قابلیت شارژ سریع، مقاومت در برابر دمای شدید و محافظت در برابر گرم شدن بیش از حد را به ارمغان آورند. آن‌ها به‌دلیل عدم اعتماد به لیتیم، کبالت، مس یا نیکل که می‌توانند درصورت بروز آتش‌سوزی، گاز‌های مضر محیط‌زیست منتشر کنند، از این نانوکامپوزیت استفاده کردند که سمیت کمتری دارد.

همچنین این باتری‌ها از درجه بالایی از سازگاری در برنامه‌های مختلف برخوردار هستند به طوری که مقاومت در برابر درجه حرارت و سطح رطوبت بالا را از خود نشان می‌دهند. اما یک اشکال مهم مربوط به چگالی انرژی آن‌ها است که به مقدار انرژی ذخیره شده نسبت به حجم باتری اشاره دارد.

چگالی باتری‌های سدیم به نسبت کم است از ۱۴۰ WH/kg تا ۱۶۰ WH/kg، بر خلاف چگالی بالاتر باتری‌های لیتیوم یون، که به‌طور معمول در محدوده ۱۸۰ WH/kg تا ۲۵۰ WH/kg قرار می‌گیرد.

این تیم با استفاده از مواد جدید نانوکامپوزیتی این مشکل را حل کرده است.