นักวิจัยได้พัฒนาแบตเตอรี่ที่ใช้โซเดียมแบบเหรียญแบบใหม่ซึ่งสามารถชาร์จได้อย่างรวดเร็วในไม่กี่วินาทีและอาจเพิ่มพลังงานทุกอย่างตั้งแต่สมาร์ทโฟนไปจนถึงยานพาหนะไฟฟ้า (EVs) ในอนาคต
โดยการรวมวัสดุขั้วบวกที่ใช้ในแบบดั้งเดิมแบตเตอรี่ด้วย cathodes จาก supercapacitors-แบตเตอรี่ที่สามารถเก็บและส่งมอบพลังงานในอัตราที่สูงมาก-นักวิทยาศาสตร์ได้สร้างแบตเตอรี่โซเดียมไอออนชนิดใหม่ที่ให้ทั้งความจุสูงและความสามารถในการชาร์จอย่างรวดเร็ว
พวกเขากำลังมองหาวิธีที่จะเอาชนะข้อ จำกัด ในปัจจุบันของการจัดเก็บพลังงานโซเดียมไอออน-ได้รับการขนานนามว่าเป็นทางเลือกแทนแบตเตอรี่ลิเธียมไอออน-และอธิบายการค้นพบของพวกเขาในการศึกษาที่ตีพิมพ์ในวันที่ 29 มีนาคมในวารสารวัสดุจัดเก็บพลังงาน-
เซลล์เชื้อเพลิงโซเดียมไอออนไฮบริดใหม่สามารถทำหน้าที่เป็น "ทางเลือกรุ่นต่อไปที่ทำงานได้สำหรับแบตเตอรี่ลิเธียมไอออน" นักวิจัยกล่าวใน Aแถลงการณ์ร่วมกันด้วยแอพพลิเคชั่นตั้งแต่แล็ปท็อปและอุปกรณ์พกพาไปจนถึงยานพาหนะไฟฟ้าและเทคโนโลยีการบินและอวกาศ
ที่เกี่ยวข้อง:เบื่อแบตเตอรี่แล็ปท็อปของคุณลดลง? กระบวนการชาร์จ 'พัลส์ปัจจุบัน' ใหม่อาจเพิ่มอายุการใช้งานเป็นสองเท่า
โซเดียมมีความอุดมสมบูรณ์มากกว่าลิเธียมอย่างมีนัยสำคัญ-มากถึง 1,000 เท่านักวิจัยกล่าวว่า-การทำแบตเตอรี่โซเดียมไอออนอาจถูกกว่าและยั่งยืนในการผลิตมากกว่าแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนที่ใช้ในการจ่ายพลังงาน EVs และอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์สำหรับผู้บริโภคส่วนใหญ่
อย่างไรก็ตามแบตเตอรี่โซเดียมไอออนที่มีอยู่ให้กำลังขับพลังงานและความจุในการจัดเก็บต่ำกว่าแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนและใช้เวลานานกว่าในการชาร์จแอปพลิเคชันที่มีศักยภาพ- ในการศึกษาใหม่นักวิจัยหาวิธีที่จะจัดการกับข้อบกพร่องของเทคโนโลยี
การวิจัยแสดงให้เห็นถึง "ความก้าวหน้าในการเอาชนะข้อ จำกัด ในปัจจุบันของระบบจัดเก็บพลังงาน"และโดยของฉันผู้เขียนนำการศึกษาและศาสตราจารย์ด้านวิทยาศาสตร์วัสดุและวิศวกรรมที่สถาบันวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีขั้นสูงของเกาหลี (KAIST) กล่าวในแถลงการณ์
พวกเขาบรรลุต้นแบบของพวกเขาโดยการพัฒนาขั้วบวกชนิดใหม่จากอนุภาคเหล็กซัลไฟด์ที่ฝังอยู่ในคาร์บอนและกราฟีนที่เจือด้วยกำมะถัน การนำไฟฟ้าและการจัดเก็บพลังงานที่ดีขึ้นนี้ สำหรับแคโทดพวกเขาใช้ "เฟรมเวิร์ก imidazolate zeolitic" (ZIF)-กรอบของโลหะอินทรีย์ชนิดหนึ่งที่รวมไอออนโลหะเข้ากับโมเลกุลอินทรีย์เพื่อสร้างโครงสร้างผลึกที่มีรูพรุน สิ่งนี้ปรับปรุงว่าแบตเตอรี่สามารถชาร์จและคายประจุได้เร็วแค่ไหน
ทีมกล่าวว่าเซลล์เต็มรูปแบบเมื่อรวมตัวกันได้รับความสามารถในการจัดเก็บพลังงาน 247 วัตต์ชั่วโมงต่อกิโลกรัม (WH/KG) และสามารถส่งพลังงานในอัตราสูงถึง 34,748 วัตต์ต่อกิโลกรัม (w/kg) ซึ่งหมายความว่ามันสามารถเก็บพลังงานได้มากกว่าน้ำหนักมากกว่าแบตเตอรี่โซเดียมไฮบริดที่มีอยู่และสามารถชาร์จและปล่อยพลังงานได้เร็วกว่ามากเกินกว่าประสิทธิภาพของเทคโนโลยีที่มีอยู่มากกว่า 100 ครั้ง
แบตเตอรี่ยังรักษาประสิทธิภาพและประสิทธิภาพมากกว่า 5,000 รอบการชาร์จและการปล่อยในการทดสอบนักวิจัยกล่าวว่าสามารถใช้ซ้ำได้ในระยะเวลานานโดยไม่ต้องเสื่อมสภาพ นี่เป็นสิ่งสำคัญสำหรับการใช้งานที่แบตเตอรี่จำเป็นต้องใช้งานได้นานโดยไม่ต้องลดระดับเช่นในระบบจัดเก็บพลังงานกริดและ EV จากการเปรียบเทียบแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนจำนวนมากที่ใช้ในแล็ปท็อปเชิงพาณิชย์สามารถทำได้ค้ำจุนรอบการเรียกเก็บเงินมากถึง 500 รอบก่อนที่จะเริ่มลดลง
