مقدمة

بطاريات أيونات الصوديوم هي نوع من البطاريات القابلة لإعادة الشحن، تستخدم أيونات الصوديوم كحاملات شحن. ومثل بطاريات أيونات الليثيوم، تخزن بطاريات أيونات الصوديوم الطاقة الكهربائية من خلال حركة الأيونات بين الأقطاب الموجبة والسالبة. ويجري البحث والتطوير بشكل مكثف لهذه البطاريات كبديل محتمل لبطاريات أيونات الليثيوم، نظرًا لتوفر الصوديوم ورخص ثمنه مقارنةً بالليثيوم.

تتمتع بطاريات أيونات الصوديوم بإمكانية استخدامها في تطبيقات متنوعة، بما في ذلك تخزين الطاقة لمصادر الطاقة المتجددة كالطاقة الشمسية وطاقة الرياح، والمركبات الكهربائية، وتخزين الطاقة على مستوى الشبكة. ويعمل الباحثون على تحسين كثافة الطاقة، وعمر دورة الحياة، وخصائص السلامة لبطاريات أيونات الصوديوم لجعلها خيارًا عمليًا قادرًا على المنافسة.بطاريات ليثيوم أيون 18650وبطاريات ليثيوم أيون 21700في المستقبل..

جهد بطارية أيون الصوديوم

قد يختلف جهد بطاريات أيونات الصوديوم باختلاف المواد المستخدمة في تصنيعها. ومع ذلك، تعمل بطاريات أيونات الصوديوم عادةً بجهد أقل مقارنةً ببطاريات أيونات الليثيوم.

بينما يتراوح الجهد الكهربائي النموذجي لبطارية أيونات الليثيوم بين 3.6 و0.7 فولت للخلية، يتراوح جهد بطاريات أيونات الصوديوم عادةً بين 2.5 و3.0 فولت للخلية. ويمثل هذا الجهد المنخفض أحد التحديات التي تواجه تطوير بطاريات أيونات الصوديوم للاستخدام التجاري، إذ يؤثر على كثافة الطاقة الكلية وأداء البطارية مقارنةً ببدائل أيونات الليثيوم.

ويعمل الباحثون بشكل نشط على تحسين جهد وأداء بطاريات أيونات الصوديوم لجعلها أكثر قدرة على المنافسة مع بطاريات أيونات الليثيوم من حيث كثافة الطاقة وعمر الدورة والكفاءة الشاملة.

كثافة الطاقة لبطاريات أيونات الصوديوم

تشير كثافة الطاقة في بطاريات أيونات الصوديوم إلى كمية الطاقة التي يمكن تخزينها في حجم أو وزن معين من البطارية. تتميز بطاريات أيونات الصوديوم عمومًا بكثافة طاقة أقل مقارنةً ببطاريات أيونات الليثيوم.

تتميز بطاريات أيونات الليثيوم عادةً بكثافة طاقة أعلى، ولذلك تُستخدم عادةً في الأجهزة الإلكترونية المحمولة والمركبات الكهربائية حيث تُعد سعة تخزين الطاقة أمرًا بالغ الأهمية. أما بطاريات أيونات الصوديوم، فتتميز بكثافة طاقة أقل نظرًا لكبر حجم ووزن أيونات الصوديوم مقارنةً بأيونات الليثيوم.

على الرغم من انخفاض كثافة الطاقة في بطاريات أيونات الصوديوم، تُجرى حاليًا أبحاثٌ وتطويرٌ لها كبديلٍ محتملٍ لبطاريات أيونات الليثيوم نظرًا لوفرة الصوديوم وانخفاض تكلفته. ويعمل الباحثون على تحسين كثافة الطاقة في بطاريات أيونات الصوديوم من خلال تطوير المواد وتصميم البطاريات لجعلها أكثر تنافسيةً في تطبيقاتٍ مُختلفة، مثل تخزين الطاقة والمركبات الكهربائية.

سرعة شحن بطاريات أيونات الصوديوم

تختلف سرعة شحن بطاريات أيونات الصوديوم باختلاف المواد والتقنيات المستخدمة في تصنيعها. بشكل عام، تتميز بطاريات أيونات الصوديوم بمعدلات شحن أبطأ مقارنةً ببطاريات أيونات الليثيوم. ويرجع ذلك إلى أن حجم أيونات الصوديوم الأكبر وكتلتها الأثقل يُصعّبان تنقلها بكفاءة بين الأقطاب الكهربائية أثناء عمليتي الشحن والتفريغ.

بينما تشتهر بطاريات أيونات الليثيوم بقدرتها على الشحن السريع نسبيًا، قد تتطلب بطاريات أيونات الصوديوم أوقات شحن أطول للوصول إلى سعتها الكاملة. ويعمل الباحثون بنشاط على تطوير مواد وتقنيات جديدة لتحسين سرعة شحن بطاريات أيونات الصوديوم وجعلها أكثر تنافسية مع نظيراتها من أيونات الليثيوم.

يجري استكشاف التطورات في مواد الأقطاب الكهربائية، والإلكتروليتات، وتصميم البطاريات لتحسين سرعة شحن بطاريات أيونات الصوديوم مع الحفاظ على كفاءتها الإجمالية، وعمرها الافتراضي، وخصائص السلامة. ومع استمرار البحث، قد نشهد تحسينات في سرعة شحن بطاريات أيونات الصوديوم، مما يجعلها أكثر قابلية للتطبيق في مجموعة أوسع من التطبيقات.

مؤلف: جونسون نيو إليتيك(مصنع تصنيع البطاريات)

Pإيجار،يزورموقعنا على الانترنت: www.zscells.com لمعرفة المزيد عن البطاريات

حماية كوكبنا من التلوث هي أفضل طريقة لبناء مستقبل أفضل

جونسون نيو إليتيك: دعونا نناضل من أجل مستقبلنا من خلال حماية كوكبنا