ابتكار بطارية "ثورية" من شأنها تغيير مستقبل تخزين الطاقة (صورة)
كشف باحثون من معهد كوريا للعلوم والتكنولوجيا المتقدمة (KAIST) في كوريا الجنوبية، عن بطارية هجينة من "أيونات الصوديوم" قادرة على الشحن خلال ثوانٍ معدودة؛ ما يبشر بتحول نموذجي محتمل في مجال تخزين الطاقة.
وواجهت البطاريات الحالية قيودًا مثل انخفاض إنتاج الطاقة، وانخفاض سعة التخزين، وأوقات الشحن الطويلة.
وشرع الباحثون في السعي لتعزيز فعالية أنظمة تخزين طاقة "أيونات الصوديوم"، وبلغت ذروتها في تطوير نموذج أولي رائد.
وتتميز البطارية الجديدة، بحسب موقع "livescience"، بقدرة عالية، وإمكانات الشحن السريع؛ مما يزيد من احتمالات تطبيقها في قطاعات متنوعة بما في ذلك الأجهزة المحمولة والمركبات الكهربائية وتقنيات الطيران.
وقال الموقع إن البطارية، التي تأخذ شكل عملة معدنية، جرى تصميمها بالاعتماد على الصوديوم وبمقاييس أداء غير مسبوقة، وذلك عبر دمج مواد كيميائية معروفة بقدرتها على تخزين وتوصيل الطاقة بمعدلات عالية بشكل استثنائي.
وتحدث قائد الفريق البحثي، والأستاذ في علوم وهندسة المواد الدكتور غيونغ كو كانغ، عن الإمكانات التحويلية للبطارية، حيثُ تبرز خلايا الوقود الهجين "أيون الصوديوم" المطورة حديثًا كمنافس قوي لبطاريات "أيون الليثيوم".
وأوضح الموقع أن بطاريات "أيونات الصوديوم"، تمتاز بوفرة "الصوديوم" مقارنة بـ"الليثيوم"، بنسبة تصل إلى 1000 مرة، بالتالي تعد هذه البطاريات بفعالية التكلفة واستدامة الإنتاج؛ مما يحتمل أن يخفف من قيود الموارد المرتبطة ببطاريات "الليثيوم أيون" السائدة في التطبيقات الحالية.
وعند التجميع، أظهرت الخلية الكاملة قدرة مذهلة على تخزين الطاقة تبلغ 247 واط/ساعة لكل كيلوغرام (Wh/kg)، ووفرت الطاقة بمعدل مذهل يصل إلى 34,748 واط لكل كيلوغرام (W/kg).
وتمثل هذه الأرقام قفزة هائلة إلى الأمام، متجاوزة معايير الأداء لبطاريات "أيونات الصوديوم" الهجينة الحالية بأكثر من 100 مرة.
وكشفت الاختبارات أن البطارية حافظت على الكفاءة والأداء الأمثل عبر 5000 دورة شحن وتفريغ؛ مما يؤكد متانتها وطول عمرها.
وبينما يسير العالم نحو مستقبل أكثر خضرة واستدامة، فإن الابتكارات مثل بطاريات "أيون الصوديوم" سريعة الشحن تستعد للدخول في عصر جديد من تخزين الطاقة.