Sodium-ion battery
সোডিয়াম-আয়ন ব্যাটারি (এনআইবি বা এসআইবি) হল বিভিন্ন ধরনের রিচার্জেবল ব্যাটারি, যা সোডিয়াম আয়নকে (না +) তার চার্জ বাহক হিসাবে ব্যবহার করে। কিছু ক্ষেত্রে, এর কার্যকরী নীতি এবং কোষ গঠন লিথিয়াম-আয়ন ব্যাটারি (এল. আই. বি) প্রকারের অনুরূপ, তবে এটি লিথিয়ামকে ক্যাথোড উপাদান হিসাবে সোডিয়ামের সাথে প্রতিস্থাপন করে, যা লিথিয়ামের মতো পর্যায় সারণিতে একই গোষ্ঠীর অন্তর্গত এবং তাই এর অনুরূপ রাসায়নিক বৈশিষ্ট্য রয়েছে। অন্যান্য ক্ষেত্রে, জলীয় না-আয়ন ব্যাটারি লি-আয়ন ব্যাটারি থেকে বেশ আলাদা। অসম ভৌগলিক বন্টন, উচ্চ পরিবেশগত প্রভাব এবং লিথিয়াম-আয়ন ব্যাটারির জন্য প্রয়োজনীয় অনেক উপকরণের উচ্চ ব্যয়ের কারণে 2010 এবং 2020-এর দশকে এসআইবিগুলি একাডেমিক এবং বাণিজ্যিক আগ্রহ পেয়েছিল। সোডিয়ামের একটি সুস্পষ্ট সুবিধা হল এর প্রাকৃতিক প্রাচুর্য, বিশেষ করে লবণাক্ত জলে। অনেক ধরনের সোডিয়াম-আয়ন ব্যাটারির জন্য কোবাল্ট, তামা এবং নিকেলের প্রয়োজন হয় না এবং প্রচুর পরিমাণে লোহা-ভিত্তিক উপকরণ Na + ব্যাটারিতে ভাল কাজ করে, যদিও সেগুলি Li + ব্যাটারির জন্য উপযুক্ত নয়। এই পার্থক্যটি লি + এর তুলনায় Na + এর বৃহত্তর আয়নিক ব্যাসার্ধের কারণে, যা ক্ষার ধাতু এবং রূপান্তরিত ধাতু আয়নগুলির মধ্যে স্থান-বিনিময়কে বাধা দেয়। একই সময়ে, Na + এর বৃহত্তর আয়নিক ব্যাসার্ধের ফলে স্ফটিক জালের ভিতরে এই আয়নটির গতি ধীর হয়। উদাহরণস্বরূপ, NaFeSO4F-এ Na +-এর বিনিময় হল LiFeSO4F-এ Li +-এর তুলনায় ধীর গতির ক্রম, যদিও উভয় স্ফটিকের একই ট্যাভোরাইট কাঠামো রয়েছে। এস. আই. বি গ্রহণ করার অন্যান্য চ্যালেঞ্জগুলির মধ্যে রয়েছে কম শক্তির ঘনত্ব এবং স্বল্প চক্র জীবন। সোডিয়াম-আয়ন ব্যাটারি প্যাক ব্যবহার করে বৈদ্যুতিক যানবাহন এখনও বাণিজ্যিকভাবে উপলব্ধ নয়। তবে, বিশ্বের বৃহত্তম ব্যাটারি প্রস্তুতকারক সিএটিএল 2022 সালে এসআইবি-র ব্যাপক উৎপাদন শুরু করার ঘোষণা দেয়। 2023 সালের ফেব্রুয়ারিতে, চীনা হাইনা ব্যাটারি টেকনোলজি কোং লিমিটেড প্রথমবারের জন্য একটি বৈদ্যুতিক পরীক্ষার গাড়িতে 140 ডাব্লুএইচ/কেজি সোডিয়াম-আয়ন ব্যাটারি স্থাপন করে এবং শক্তি সঞ্চয় প্রস্তুতকারক পাইলনটেক টিইউভি রেইনল্যান্ডের কাছ থেকে প্রথম সোডিয়াম-আয়ন ব্যাটারি শংসাপত্র অর্জন করে। 1970 এবং 1980-এর দশকের গোড়ার দিকে সোডিয়াম-আয়ন ব্যাটারির বিকাশ ঘটেছিল। যাইহোক, 1990-এর দশকে, লিথিয়াম-আয়ন ব্যাটারিগুলি আরও বাণিজ্যিক প্রতিশ্রুতি প্রদর্শন করেছিল, যার ফলে সোডিয়াম-আয়ন ব্যাটারির প্রতি আগ্রহ হ্রাস পেয়েছিল। 2010-এর দশকের গোড়ার দিকে, সোডিয়াম-আয়ন ব্যাটারিগুলি পুনরুত্থানের অভিজ্ঞতা লাভ করে, যা মূলত লিথিয়াম-আয়ন ব্যাটারি কাঁচামালের ক্রমবর্ধমান মূল্য দ্বারা চালিত হয়। কার্যকরী নীতি এসআইবি কোষগুলি সোডিয়াম-ভিত্তিক উপাদানের উপর ভিত্তি করে একটি ক্যাথোড, একটি অ্যানোড (সোডিয়াম-ভিত্তিক উপাদান নয়) এবং মেরু প্রোটিক বা অ্যাপ্রোটিক দ্রাবকগুলিতে বিচ্ছিন্ন সোডিয়াম লবণযুক্ত একটি তরল তড়িৎবিশ্লেষ্য নিয়ে গঠিত। চার্জ করার সময়, সোডিয়াম আয়নগুলি ক্যাথোড থেকে অ্যানোডে চলে যায় যখন ইলেকট্রনগুলি বাহ্যিক বর্তনীর মধ্য দিয়ে ভ্রমণ করে। স্রাবের সময়, বিপরীত প্রক্রিয়াটি ঘটে। উপাদান সোডিয়ামের ভৌত ও তড়িৎরাসাযনিক বৈশিষ্ট্যের কারণে, এল. আই. বি-র জন্য ব্যবহৃত উপকরণগুলির থেকে এস. আই. বি-গুলির বিভিন্ন উপকরণের প্রয়োজন হয়। অ্যানোডস কার্বন এস. আই. বি কঠিন কার্বন ব্যবহার করতে পারে, যা একটি অ-গ্রাফাইজেবল, অ-স্ফটিক এবং নিরাকার কার্বন সমন্বিত একটি বিশৃঙ্খল কার্বন উপাদান। কঠিন কার্বনের সোডিয়াম শোষণ করার ক্ষমতা 2000 সালে আবিষ্কৃত হয়। এই অ্যানোডটি 0.15 ভি বনাম না/না + এর উপরে একটি ঢালু সম্ভাব্য প্রোফাইল সহ 300 এমএএইচ/জি সরবরাহ করতে দেখানো হয়েছিল। এটি ধারণক্ষমতার প্রায় অর্ধেক এবং 0.15 ভি বনাম না/না + এর নিচে একটি সমতল সম্ভাব্য প্রোফাইল (একটি সম্ভাব্য মালভূমি)। এলআইবি-র জন্য গ্রাফাইট অ্যানোডগুলি 300-360 এমএএইচ/জি-এর সাধারণ ক্ষমতা প্রদান করে। শক্ত কার্বন ব্যবহার করে প্রথম সোডিয়াম-আয়ন কোষ 2003 সালে প্রদর্শিত হয়েছিল এবং স্রাবের সময় একটি 3.7 ভি গড় ভোল্টেজ দেখিয়েছিল। ক্ষমতা, (কম) কার্যকরী সম্ভাবনা এবং সাইকেল চালানোর স্থিতিশীলতার চমৎকার সংমিশ্রণের কারণে হার্ড কার্বন ছিল ফ্যারাডিয়নের পছন্দের পছন্দ। 2015 সালে গবেষকরা দেখিয়েছেন যে গ্রাফাইট ইথার-ভিত্তিক ইলেক্ট্রোলাইটে সোডিয়ামকে সহ-আন্তঃসংযোগ করতে পারে। 0-1.2 ভি বনাম না/না + এর মধ্যে তুলনামূলকভাবে উচ্চ কার্যকরী সম্ভাবনার সাথে প্রায় 100 এমএএইচ/জি কম ক্ষমতা প্রাপ্ত হয়েছিল। কার্বনেসিয়াস পদার্থের একটি অসুবিধা হল যে, যেহেতু তাদের আন্তঃসংযোগ সম্ভাবনা মোটামুটি নেতিবাচক, তাই তারা অ-জলীয় ব্যবস্থার মধ্যে সীমাবদ্ধ। শক্তির ঘনত্ব বাড়ানোর জন্য পরীক্ষামূলক সোডিয়াম-আয়ন ব্যাটারিতে গ্রাফিন গ্রাফিন জানুস কণা ব্যবহার করা হয়েছে। একদিকে ইন্টারঅ্যাকশন সাইট এবং অন্যদিকে ইন্টার-লেয়ার সেপারেশন প্রদান করে। শক্তির ঘনত্ব 337 এমএএইচ/জি পৌঁছেছে। কার্বন আর্সেনাইড কার্বন আর্সেনাইড (এ. এস. সি. 5) মোনো/দ্বিস্তরীয় স্তর উচ্চ নির্দিষ্ট মাধ্যাকর্ষণ (<আই. ডি. 2> এম. এ. এইচ/জি), কম সম্প্রসারণ (1.2%), এবং অতি কম বিচ্ছুরণ বাধা (<আই. ডি. 1>) এর কারণে অ্যানোড উপাদান হিসাবে অনুসন্ধান করা হয়েছে, যা সোডিয়াম আন্তঃসংযোগের সময় দ্রুত চার্জ/স্রাব চক্রের ক্ষমতা নির্দেশ করে। সোডিয়াম শোষণের পরে, একটি কার্বন আর্সেনাইড অ্যানোড 300 কে-তে কাঠামোগত স্থিতিশীলতা বজায় রাখে, যা দীর্ঘ চক্রের জীবন নির্দেশ করে। ধাতব মিশ্র ধাতু বিক্রিয়া এবং/অথবা রূপান্তর প্রতিক্রিয়ার মাধ্যমে সোডিয়াম সংরক্ষণকারী অ্যানোড পদার্থের কথা অসংখ্য প্রতিবেদনে বর্ণনা করা হয়েছে। সোডিয়াম ধাতুর মিশ্রণ সোডিয়াম-আয়ন পরিবহন নিয়ন্ত্রণ এবং সোডিয়াম ডেনড্রাইটের অগ্রভাগে বৈদ্যুতিক ক্ষেত্রের সঞ্চয়কে রক্ষা করার সুবিধা নিয়ে আসে। ওয়াং এবং অন্যান্যরা। রিপোর্ট করা হয়েছে যে নিকেল অ্যান্টিমনির (এনআইএসবি) একটি স্ব-নিয়ন্ত্রক খাদ ইন্টারফেস স্রাবের সময় রাসায়নিকভাবে না ধাতুর উপর জমা হয়েছিল। এন. আই. এস. বি-এর এই পাতলা স্তরটি এন. এ ধাতুর অভিন্ন তড়িৎরাসাযনিক আবরণ নিয়ন্ত্রণ করে, অতিরিক্ত ক্ষমতা হ্রাস করে এবং 10 এমএএইচ সেমি-2-এর উচ্চ আঞ্চলিক ক্ষমতাতে 100 ঘন্টার বেশি সময় ধরে এন. এ ধাতুর ডেনড্রাইট-মুক্ত আবরণ/স্ট্রিপিং প্রদান করে। অন্য একটি গবেষণায়, লি এবং অন্যান্যরা। একটি স্বতঃস্ফূর্ত বিক্রিয়ার মাধ্যমে সোডিয়াম এবং ধাতব টিন/না প্রস্তুত করা হয়। এই অ্যানোড একটি কার্বনেট তড়িৎবিশ্লেষ্যের উচ্চ তাপমাত্রায় 1 mA cm−2-এ 1 mA h cm−2-এর সাথে কাজ করতে পারে এবং সম্পূর্ণ কোষটি 2C-এর বর্তমান ঘনত্বে 100 চক্রের একটি স্থির সাইক্লিং হার প্রদর্শন করে। সোডিয়াম খাদটির চরম তাপমাত্রায় কাজ করার এবং ডেনড্রাইটিক বৃদ্ধি নিয়ন্ত্রণ করার ক্ষমতা থাকা সত্ত্বেও, পুনরাবৃত্ত সঞ্চয় চক্রের সময় উপাদানের উপর তীব্র চাপ-চাপ অনুভূত হয়, বিশেষ করে বড় আকারের কোষে সাইকেল চালানোর স্থায়িত্বকে সীমাবদ্ধ করে। টোকিও ইউনিভার্সিটি অফ সায়েন্সের গবেষকরা 2020 সালের ডিসেম্বরে ঘোষণা করা ন্যানো-আকারের ম্যাগনেসিয়াম কণার সাথে 478 এমএএইচ/জি অর্জন করেছেন। অক্সাইড কিছু সোডিয়াম টাইটানেট পর্যায় যেমন Na2Ti3O7, বা NaTiO2, কম কার্যকরী সম্ভাবনায় (<1 V বনাম Na/Na +) প্রায় 90-180 mAH/g ক্ষমতা প্রদান করে, যদিও সাইকেল চালানোর স্থায়িত্ব কয়েকশো চক্রের মধ্যে সীমাবদ্ধ ছিল। 2021 সালে চীনের গবেষকরা সোডিয়াম-আয়ন ব্যাটারির জন্য একটি নতুন ধরনের অ্যানোড হিসাবে স্তরযুক্ত কাঠামো চেষ্টা করেছিলেন। পলিমাইড-উদ্ভূত এন-ডোপড কার্বন ন্যানোটিউবগুলির পৃষ্ঠে ঘনভাবে একত্রিত কার্বন স্তর-লেপা এম. ও. এস2 ন্যানোশিটগুলি একটি দ্রবীভূত-পুনর্বিন্যাস প্রক্রিয়া। এই ধরনের সি-এম. ও. এস. 2/এন. সি. এন. টি অ্যানোড 2 এ/জি-তে 348 এম. এ. এইচ/জি সঞ্চয় করতে পারে, 1 এ/জি-তে 400 চক্রের পরে 82 শতাংশ ক্ষমতার সাইক্লিং স্থিতিশীলতা সহ। স্তরযুক্ত কাঠামোর কারণে টিআইএস2 হল এস. আই. বি-গুলির জন্য আরেকটি সম্ভাব্য উপাদান, তবে ক্ষমতা বিবর্ণ হওয়ার সমস্যাটি এখনও কাটিয়ে উঠতে পারেনি, কারণ টিআইএস2 দুর্বল তড়িৎরাসাযনিক গতিবিদ্যা এবং তুলনামূলকভাবে দুর্বল কাঠামোগত স্থিতিশীলতায় ভুগছে। 2021 সালে চীনের নিংবো থেকে গবেষকরা প্রাক-পটাসিয়েটেড টিআইএস2 নিযুক্ত করেন, যা 165.9mAh/g এর হার ক্ষমতা এবং 500 চক্রের পরে 85.3% ক্ষমতার একটি সাইক্লিং স্থিতিশীলতা উপস্থাপন করে। Na + এর জন্য অন্যান্য অ্যানোড কিছু অন্যান্য উপকরণ, যেমন পারদ, তড়িৎ সক্রিয় পলিমারও পরীক্ষাগারে প্রদর্শিত হয়েছে, কিন্তু বাণিজ্যিক আগ্রহকে উস্কে দেয়নি। ক্যাথোড অক্সাইড সোডিয়াম-আয়ন ক্যাথোড আন্তঃসংযোগের মাধ্যমে সোডিয়াম সঞ্চয় করে। তাদের উচ্চ ট্যাপ ঘনত্ব, উচ্চ কার্যকরী সম্ভাবনা এবং উচ্চ ক্ষমতার কারণে, সোডিয়াম ট্রানজিশন মেটাল অক্সাইডের উপর ভিত্তি করে ক্যাথোডগুলি সর্বাধিক মনোযোগ পেয়েছে। খরচ কম রাখার জন্য, কো, সিআর, নি বা ভি-এর মতো ব্যয়বহুল উপাদানগুলি হ্রাস করার জন্য গবেষণার প্রচেষ্টা, যেমন পৃথিবী-প্রাচুর্যযুক্ত ফে এবং এমএন সম্পদ থেকে পাওয়া পি2-টাইপ না2/3এফই1/2এমএন1/2ও2 অক্সাইড, ফি3 +/4 + রেডক্স দম্পতি ব্যবহার করে 2.75 ভি বনাম না/না + গড় স্রাব ভোল্টেজে 190 এমএএইচ/জি বিপরীতভাবে সঞ্চয় করতে পারে-বাণিজ্যিক লিথিয়াম-আয়ন ক্যাথোড যেমন লিফেপো4 বা লিমন2ও4-এর সমতুল্য বা তার চেয়ে ভাল। তবে, এর সোডিয়ামের ঘাটতি প্রকৃতির কারণে শক্তির ঘনত্ব কমে যায়। Na-richer অক্সাইড তৈরিতে উল্লেখযোগ্য প্রচেষ্টা ব্যয় করা হয়েছিল। একটি মিশ্র পি3/পি2/ও3-টাইপ Na0.76Mn0.5Ni0.3Fe0.1Mg0.1O2 2015 সালে 3.2 ভি বনাম না/না + গড় স্রাব ভোল্টেজে 140 এমএএইচ/জি সরবরাহ করার জন্য প্রদর্শিত হয়েছিল। বিশেষত, O3-ধরনের NaNi1/4Na1/6Mn 2/12 Ti 4/12 Sn 1/12 O2 অক্সাইড 3.22 V বনাম Na/Na + গড় ভোল্টেজে 160 mAH/g সরবরাহ করতে পারে, অন্যদিকে স্টোইকিওমেট্রি NaaNi (1−x−y−z) MnxMgyTizO2-এর ডোপড Ni-ভিত্তিক অক্সাইডগুলির একটি সিরিজ সোডিয়াম-আয়ন "পূর্ণ কোষ"-এ 157 mAH/g সরবরাহ করতে পারে একটি শক্ত কার্বন অ্যানোডের সাথে 3.2 V গড় স্রাব ভোল্টেজে Ni2 +/4 + রেডক্স দম্পতি ব্যবহার করে। পূর্ণ কোষ বিন্যাসে এই ধরনের কর্মক্ষমতা আরও ভাল বা বাণিজ্যিক লিথিয়াম-আয়ন ব্যবস্থার সমতুল্য। একটি Na0.67Mn1 − xMgxO2 ক্যাথোড উপাদান Na0.67Mn0.95Mg0.05O2 এর জন্য 175 mAH/g এর স্রাব ক্ষমতা প্রদর্শন করে। এই ক্যাথোডে কেবল প্রচুর পরিমাণে উপাদান ছিল। তামা-প্রতিস্থাপিত Na0.67Ni0.3 − xCuxMn0.7O2 ক্যাথোড উপকরণগুলি আরও ভাল ক্ষমতা ধরে রাখার সাথে একটি উচ্চ বিপরীতমুখী ক্ষমতা দেখায়। তামা-মুক্ত Na0.67Ni0.3 − xCuxMn0.7O2 বিদ্যুদ্বাহকের বিপরীতে, প্রস্তুত কিউ-প্রতিস্থাপিত ক্যাথোডগুলি আরও ভাল সোডিয়াম সঞ্চয় সরবরাহ করে। তবে, কিউ সহ ক্যাথোডগুলি বেশি ব্যয়বহুল। অক্সোয়ানিয়ন গবেষণা অক্সোয়ানিয়নের উপর ভিত্তি করে ক্যাথোডগুলিও বিবেচনা করেছে। এই ধরনের ক্যাথোড কম ট্যাপ ঘনত্ব প্রদান করে, যা অক্সাইডের তুলনায় শক্তির ঘনত্ব হ্রাস করে। অন্যদিকে, পলিয়ানিয়নের একটি শক্তিশালী সমযোজী বন্ধন চক্রের জীবন এবং নিরাপত্তাকে ইতিবাচকভাবে প্রভাবিত করে এবং কোষের ভোল্টেজ বাড়ায়। পলিয়ানিয়ন-ভিত্তিক ক্যাথোডগুলির মধ্যে, সোডিয়াম ভ্যানেডিয়াম ফসফেট এবং ফ্লুরোফসফেট চমৎকার সাইক্লিং স্থায়িত্ব প্রদর্শন করেছে এবং পরেরটিতে, উচ্চ গড় স্রাব ভোল্টেজে একটি গ্রহণযোগ্য উচ্চ ক্ষমতা (120 এমএএইচ/জি) (3.6 ভি বনাম না/না +)। এছাড়াও, সোডিয়াম ম্যাঙ্গানিজ সিলিকেট একটি খুব উচ্চ ক্ষমতা (> 200 এমএএইচ/জি) শালীন সাইক্লিং স্থায়িত্ব প্রদান করতে প্রদর্শিত হয়েছে। একটি ফরাসি স্টার্টআপ টিআইএএমএটি সোডিয়াম-ভ্যানেডিয়াম-ফসফেট-ফ্লোরাইড ক্যাথোড উপাদান Na3V2 (পিও4) 2F3-এর উপর ভিত্তি করে Na + আয়ন ব্যাটারি তৈরি করে, যা দুটি বিপরীতমুখী 0.5 ই-/ ভি রূপান্তরের মধ্য দিয়ে যায়ঃ 3.2V এবং 4.0V এ। সিঙ্গাপুরের একটি স্টার্টআপ, SgNaPlus Na3V2 (পিও4) 3 ক্যাথোড উপাদান বিকাশ ও বাণিজ্যিকীকরণ করছে, যা অ-দাহ্য গ্লাইম-ভিত্তিক তড়িৎবিশ্লেষ্য ব্যবহার করে খুব ভাল সাইক্লিং স্থিতিশীলতা দেখায়। প্রুশিয়ান নীল এবং সাদৃশ্য বেশ কয়েকটি প্রতিবেদনে বিভিন্ন প্রুশিয়ান নীল এবং প্রুশিয়ান নীল সাদৃশ্য (পিবিএ) ব্যবহার নিয়ে আলোচনা করা হয়েছে, পেটেন্টযুক্ত রম্বোহেড্রাল Na2MnFe (CN) 6 ধারণক্ষমতায় 150-160 mAH/g এবং একটি 3.4V গড় স্রাব ভোল্টেজ এবং রম্বোহেড্রাল প্রুশিয়ান সাদা Na1.88 (5) Fe [Fe (CN) 6] · 0.18 (9) H2O 158 mAH/g এর প্রাথমিক ক্ষমতা প্রদর্শন করে এবং 50 টি চক্রের পরে 90 শতাংশ ক্ষমতা ধরে রাখে। ইলেক্ট্রোলাইট সোডিয়াম-আয়ন ব্যাটারি জলীয় এবং অ-জলীয় ইলেক্ট্রোলাইট ব্যবহার করতে পারে। জলের সীমিত তড়িৎরাসাযনিক স্থায়িত্বের ফলে ভোল্টেজ কম হয় এবং শক্তির ঘনত্ব সীমিত হয়। অ-জলীয় কার্বনেট এস্টার মেরু অ্যাপ্রোটিক দ্রাবকগুলি ভোল্টেজের পরিসীমা প্রসারিত করে। এর মধ্যে রয়েছে ইথিলিন কার্বনেট, ডাইমিথাইল কার্বনেট, ডাইথাইল কার্বনেট এবং প্রোপিলিন কার্বনেট। অ-জলীয় তড়িৎবিশ্লেষ্যগুলিতে সর্বাধিক ব্যবহৃত লবণগুলি হল NaClO4 এবং সোডিয়াম হেক্সাফ্লোরোফসফেট (NaPF6) এই দ্রাবকগুলির মিশ্রণে দ্রবীভূত হয়। এটি একটি সুপ্রতিষ্ঠিত সত্য যে এই কার্বনেট-ভিত্তিক তড়িৎবিশ্লেষ্যগুলি দাহ্য, যা বড় আকারের প্রয়োগগুলিতে নিরাপত্তা উদ্বেগ সৃষ্টি করে। লবণ হিসাবে সোডিয়াম টেট্রাফ্লোরোবোরেট সহ এক ধরনের গ্লাইম-ভিত্তিক তড়িৎবিশ্লেষ্য দাহ্য নয় বলে প্রমাণিত হয়। উপরন্তু, NaTFSI (TFSI = bis (ট্রাইফ্লোরোমিথেন) সালফোনিমাইড) এবং NaFSI (FSI = bis (ফ্লুরোসালফোনিল) ইমিড, NaDFOB (DFOB = ডিফ্লুওরো (অক্সালেটো) বোরেট) এবং NaBOB (bis (অক্সালেটো) বোরেট) অ্যানায়নগুলি সম্প্রতি নতুন আকর্ষণীয় লবণ হিসাবে আবির্ভূত হয়েছে। অবশ্যই, কার্যকারিতা মেট্রিক্স উন্নত করতে ইলেক্ট্রোলাইট সংযোজনগুলিও ব্যবহার করা যেতে পারে। তুলনা সোডিয়াম-আয়ন ব্যাটারির প্রতিযোগিতামূলক ব্যাটারি প্রযুক্তির তুলনায় বেশ কয়েকটি সুবিধা রয়েছে। লিথিয়াম-আয়ন ব্যাটারির তুলনায় সোডিয়াম-আয়ন ব্যাটারির খরচ কিছুটা কম, উন্নত নিরাপত্তা বৈশিষ্ট্য এবং অনুরূপ বিদ্যুৎ সরবরাহের বৈশিষ্ট্য রয়েছে, তবে শক্তির ঘনত্বও কম। নীচের সারণিতে তুলনা করা হয়েছে যে বর্তমানে বাজারে দুটি প্রতিষ্ঠিত রিচার্জেবল ব্যাটারি প্রযুক্তিঃ লিথিয়াম-আয়ন ব্যাটারি এবং রিচার্জেবল সীসা-অ্যাসিড ব্যাটারির বিপরীতে সাধারণভাবে এনআইবিগুলি কীভাবে ভাড়া দেয়। বিশ্বজুড়ে বাণিজ্যিককরণ সংস্থাগুলি বাণিজ্যিকভাবে কার্যকর সোডিয়াম-আয়ন ব্যাটারি তৈরির জন্য কাজ করে চলেছে। 2023 সালে চীনে একটি 2-ঘন্টা 5 মেগাওয়াট/10 মেগাওয়াট গ্রিড ব্যাটারি স্থাপন করা হয়েছিল। অ্যাক্টিভ ফ্যারাডিয়ন লিমিটেড হল ভারতের রিলায়েন্স ইন্ডাস্ট্রিজের একটি সহায়ক সংস্থা। এর কোষ নকশা কঠিন কার্বন অ্যানোড এবং একটি তরল তড়িৎবিশ্লেষ্য সহ অক্সাইড ক্যাথোড ব্যবহার করে। তাদের পাউচ কোষগুলির শক্তির ঘনত্ব বাণিজ্যিক লি-আয়ন ব্যাটারির (কোষ-স্তরে 160 ডাব্লুএইচ/কেজি) সাথে তুলনীয়, 3 ডিগ্রি সেলসিয়াস পর্যন্ত ভাল হার কর্মক্ষমতা এবং 300 (100% স্রাবের গভীরতা) থেকে 1,000 চক্রের (স্রাবের 80 শতাংশ গভীরতা) চক্র জীবন রয়েছে। এর ব্যাটারি প্যাকগুলি ই-বাইক এবং ই-স্কুটার অ্যাপ্লিকেশনের জন্য ব্যবহার প্রদর্শন করেছে। তারা সোডিয়াম-আয়ন কোষগুলিকে সংক্ষিপ্ত অবস্থায় (0 ভি-তে) পরিবহনের প্রদর্শন করে, এই ধরনের কোষগুলির বাণিজ্যিক পরিবহন থেকে ঝুঁকি দূর করে। এটি এএমটিই পাওয়ার পিএলসি (পূর্বে এজিএম ব্যাটারিজ লিমিটেড নামে পরিচিত)-এর সঙ্গে অংশীদারিত্ব করছে। 2019 সালের নভেম্বরে, ফ্যারাডিয়ন ব্রিজ ইন্ডিয়ার সাথে 'দ্য ফিউচার অফ ক্লিন ট্রান্সপোর্টেশনঃ সোডিয়াম-আয়ন ব্যাটারিজ' শীর্ষক একটি প্রতিবেদন সহ-রচনা করেছিলেন যা সোডিয়াম-আয়ন ব্যাটারি তৈরিতে ভারত যে ক্রমবর্ধমান ভূমিকা পালন করতে পারে তার দিকে নজর দিয়েছিল। 5ই ডিসেম্বর, 2022-এ, ফ্যারাডিয়ন নিউ সাউথ ওয়েলস অস্ট্রেলিয়ায় জাতির জন্য তার প্রথম সোডিয়াম-আয়ন ব্যাটারি স্থাপন করে টিয়াম্যাট টিয়াম্যাট সিএনআরএস/সিইএ এবং এনএআইএডিইএস নামে একটি এইচ2020 ইইউ-প্রকল্প থেকে বেরিয়ে আসে। এর প্রযুক্তি পলিয়ানিওনিক উপকরণের উপর ভিত্তি করে 18650-বিন্যাসের নলাকার কোষের বিকাশের উপর দৃষ্টি নিবদ্ধ করে। এটি 100 ডাব্লুএইচ/কেজি থেকে 120 ডাব্লুএইচ/কেজি এর মধ্যে শক্তির ঘনত্ব অর্জন করেছে। প্রযুক্তিটি দ্রুত চার্জ এবং ডিসচার্জ বাজারে অ্যাপ্লিকেশনগুলিকে লক্ষ্য করে। শক্তির ঘনত্ব 2 থেকে 5 কিলোওয়াট/কেজির মধ্যে, যা 5 মিনিটের চার্জিং সময় দেয়। জীবনকাল 5000 + চক্র থেকে ক্ষমতার 80 শতাংশ। হাইনা ব্যাটারি টেকনোলজি কোম্পানি হাইনা ব্যাটারি টেকনোলজি কোং লিমিটেড হল চাইনিজ অ্যাকাডেমি অফ সায়েন্সেস (সিএএস)-এর একটি শাখা। এটি সিএএস-এর ইনস্টিটিউট অফ ফিজিক্স-এ অধ্যাপক হু ইয়ং-শেং-এর দল দ্বারা পরিচালিত গবেষণার সুবিধা দেয়। হাইনার ব্যাটারিগুলি না-ফে-এমএন-কিউ ভিত্তিক অক্সাইড ক্যাথোড এবং অ্যানথ্রাসাইট-ভিত্তিক কার্বন অ্যানোডের উপর ভিত্তি করে তৈরি। 2023 সালে, হাইনা একটি বৈদ্যুতিক গাড়ি, সেহল ই10এক্স-এ সোডিয়াম-আয়ন ব্যাটারি স্থাপনকারী প্রথম সংস্থা হিসাবে জেএসি-র সাথে অংশীদারিত্ব করে। হাইনা তিনটি সোডিয়াম-আয়ন পণ্যও প্রকাশ করেছে, NaCR32140-ME12 নলাকার কোষ, NaCP50160118-ME80 বর্গ কোষ এবং NaCP73174207-ME240 বর্গ কোষ, যার মাধ্যাকর্ষণ শক্তির ঘনত্ব যথাক্রমে 140 Wh/কেজি, 145 Wh/কেজি এবং 155 Wh/কেজি। 2019 সালে, জানা যায় যে হাইনা পূর্ব চীনে একটি 100 কিলোওয়াট-ঘন্টা সোডিয়াম-আয়ন ব্যাটারি পাওয়ার ব্যাংক স্থাপন করেছে। ন্যাট্রন এনার্জি, স্ট্যানফোর্ড বিশ্ববিদ্যালয়ের একটি স্পিন-অফ, একটি জলীয় তড়িৎবিশ্লেষ্য সহ ক্যাথোড এবং অ্যানোড উভয়ের জন্য প্রুশিয়ান নীল অ্যানালগ ব্যবহার করে। সহযোগী অধ্যাপক রেজা ইউনেসি, তাঁর প্রাক্তন পিএইচডি ছাত্র রনি মোগেনসেন এবং সহযোগী অধ্যাপক উইলিয়াম ব্রান্ট সুইডেনের উপসালা বিশ্ববিদ্যালয় থেকে স্পিন-অফ হিসাবে আলট্রিস এবি আলট্রিস এবি প্রতিষ্ঠা করেছিলেন। সোডিয়াম-আয়ন ব্যাটারির উপর দলের গবেষণা প্রচেষ্টার অংশ হিসাবে 2017 সালে কোম্পানিটি চালু করা হয়েছিল। গবেষণাটি উপসালা বিশ্ববিদ্যালয়ের অধ্যাপক ক্রিস্টিনা এডস্ট্রমের নেতৃত্বে অ্যাংস্ট্রম অ্যাডভান্সড ব্যাটারি সেন্টারে পরিচালিত হয়েছিল। সংস্থাটি অ-জলীয় সোডিয়াম-আয়ন ব্যাটারিতে ধনাত্মক বিদ্যুদ্বাহকের জন্য একটি মালিকানাধীন লোহা-ভিত্তিক প্রুশিয়ান নীল অ্যানালগ সরবরাহ করে যা অ্যানোড হিসাবে শক্ত কার্বন ব্যবহার করে। অ্যালকাইল-ফসফেট দ্রাবক, প্রুশিয়ান সাদা ক্যাথোড এবং কোষ উৎপাদনে এন. এ. বি. ও. বি সমন্বিত অ-দাহ্য ফ্লোরিন-মুক্ত তড়িৎবিশ্লেষ্যের পেটেন্ট রয়েছে আলট্রিসের। সিএটিএল চীনা ব্যাটারি প্রস্তুতকারক সিএটিএল 2021 সালে ঘোষণা করেছিল যে এটি 2023 সালের মধ্যে একটি সোডিয়াম-আয়ন ভিত্তিক ব্যাটারি বাজারে নিয়ে আসবে। এটি ধনাত্মক বিদ্যুদ্বাহকের জন্য প্রুশিয়ান নীল অ্যানালগ এবং ঋণাত্মক বিদ্যুদ্বাহকের জন্য ছিদ্রযুক্ত কার্বন ব্যবহার করে। তারা তাদের প্রথম প্রজন্মের ব্যাটারিতে 160 ডাব্লুএইচ/কেজি নির্দিষ্ট শক্তির ঘনত্ব দাবি করেছে। কোম্পানিটি একটি হাইব্রিড ব্যাটারি প্যাক তৈরি করার পরিকল্পনা করেছে যার মধ্যে সোডিয়াম-আয়ন এবং লিথিয়াম-আয়ন উভয় কোষ রয়েছে। নিষ্ক্রিয় অ্যাকুয়ন এনার্জি ছিল (2008 এবং 2017 সালের মধ্যে) কার্নেগি মেলন বিশ্ববিদ্যালয়ের একটি স্পিন-অফ। তাদের ব্যাটারিগুলি (লবণাক্ত জলের ব্যাটারি) সোডিয়াম টাইটানিয়াম ফসফেট অ্যানোড, ম্যাঙ্গানিজ ডাই অক্সাইড ক্যাথোড এবং জলীয় সোডিয়াম পারক্লোরেট ইলেক্ট্রোলাইটের উপর ভিত্তি করে তৈরি ছিল। সরকারি ও বেসরকারি ঋণ পাওয়ার পর 2017 সালে কোম্পানিটি দেউলিয়া হয়ে যায়। এর সম্পদ চীনা প্রস্তুতকারক জুলিন-টাইটান্সের কাছে বিক্রি করা হয়েছিল, যিনি অ্যাকিওনের বেশিরভাগ পেটেন্ট পরিত্যাগ করেছিলেন। আরও দেখুন ব্যাটারির প্রকারের তালিকা ক্ষার ধাতু-আয়ন ব্যাটারি লিথিয়াম-আয়ন ব্যাটারি সোডিয়াম-আয়ন ব্যাটারি পটাসিয়াম-আয়ন ব্যাটারি ক্যালসিয়াম-আয়ন ব্যাটারি রিচার্জেবল ব্যাটারি লবণ জলের ব্যাটারি নোট রেফারেন্স বাহ্যিক লিঙ্ক ধাতু-আয়ন ব্যাটারি ব্যাটারি প্রকার