بطارية اليونات الصوديوم: نجم جديد لتخزين الطاقة يظهر، والانجازات التكنولوجية تقود المستقبل

في السنوات الأخيرة، مع الطلب العالمي المتزايد على الطاقة النظيفة والتنمية المستدامة، البطاريات الصوديومية، باعتبارها تكنولوجيا تخزين الطاقة منخفضة التكلفة، عالية الأمان،تتلقى اهتمامًا متزايدًابالمقارنة مع بطاريات ليثيوم أيون، فإن موارد الصوديوم وفيرة، موزعة على نطاق واسع، ومنخفضة التكلفة، مما يمنحها إمكانات تطبيق ضخمة في تخزين الطاقة على نطاق واسع.

مادة الكاثود: مئة زهرة تتفتح، الأداء يستمر في التحسن

مادة الكاثود هي واحدة من العوامل الرئيسية التي تحدد كثافة الطاقة وعمر دورة البطاريات الصوديومية.أكسيدات طبقاتية و مركبات بوليانيونية هما الاتجاهان الرئيسيان للبحث.

أكسيد طبقات: لديه سعة محددة عالية وكثافة طاقة عالية، ولكن يجب تحسين استقرار الدورة.الباحثون قاموا بتحسين استقرارها الهيكلي و أدائها الكهروكيماوي، طلاء السطح ووسائل أخرى.

المركبات البوليانيونية: لديها بنية إطار ثلاثية الأبعاد مستقرة وعمر دورة طويلة ، ولكن القدرة النوعية منخفضة نسبيا.يمكن تحسين أدائها الكهروكيميائي بشكل كبير من خلال استراتيجيات مثل النانونية والتركيب.

مادة الأندود: يتم تحسين أداء الأندود الكربوني الصلب للمساعدة في تحسين أداء البطارية

أصبحت مواد الكربون الصلبة نقطة بحث ساخنة لمواد أنود بطارية الصوديوم الأيون بسبب تكلفتها المنخفضة ومصادرها الواسعة والهيكل المستقر.وقد قام الباحثون بتحسين القدرة المحددة وكفاءة كولوم الأولى للمواد الكربونية الصلبة عن طريق تنظيم السلائف وتحسين عملية الكربون.

الالكتروليت والفاصل: ضمان سلامة البطارية و تمديد عمر الدورة

المواد الكهربائية والفاصلات حاسمة لحياة دورة البطارية وسلامتها.طوّر الباحثون إلكتروليتات جديدة من ملح الصوديوم ومواد إضافية وظيفية لتحسين موصلة الأيونات والاستقرار الكهروكيميائي للإلكتروليت بشكل فعالوفي الوقت نفسه، تم إحراز تقدم كبير في تطوير منفصلات عالية الأداء، وضمان التشغيل الآمن للبطاريات الصوديومية.

آفاق المستقبل: الفرص والتحديات تتعايش

على الرغم من أن تكنولوجيا بطارية الصوديوم-آيون قد أحرزت تقدما كبيرا، فإنها لا تزال تواجه بعض التحديات،مثل كثافة الطاقة التي تحتاج إلى مزيد من التحسين والسلسلة الصناعية التي لم تكتمل بعدفي المستقبل، من الضروري مواصلة تعزيز البحوث الأساسية، وكسر اختناقات المواد والتكنولوجيا الرئيسية، وتعزيز عملية التصنيع للبطاريات الصوديومية.