بطاريات السيارات ذات الأساس الملحي

بطاريات السيارات ذات الأساس الملحي

حتى الآن، تعتمد البطاريات الكهربائية للسيارات الكهربائية بشكل حصري تقريبًا على تقنية أيون الليثيوم، والتي على الرغم من كل مزاياها، إلا أن لها عيوبًا أيضًا. احتياطيات الليثيوم العالمية محدودة، والتعدين من المياه المالحة مكلف وغير صديق للبيئة. تتطلب بطاريات الليثيوم أيضًا معادن الكوبالت والنيكل لصناعة الأقطاب الكهربائية، والتي يتم استخراجها أيضًا في ظل ظروف صعبة. ويعتبر الباحثون حاليًا أن بطاريات أيونات الصوديوم بديل واعد بشكل خاص. إنها "تقنية سهلة الاستخدام" وبالتالي يمكن نقلها إلى إنتاج البطاريات القياسية. كما أنها لا تحتاج إلى الكوبالت أو النيكل، والصوديوم متاح بسهولة كمكون طبيعي في ملح الطعام.

نقطة ضعف الأنود

كانت نقطة الضعف في بطاريات أيونات الصوديوم حتى الآن هي مادة الأنود، أي القطب الموجب. يجب أن تكون هذه المادة قادرة على تخزين أكبر عدد ممكن من أيونات الصوديوم الموجبة عند شحنها، وبالتالي فهي ضرورية لكفاءة البطارية. يبحث معهد برلين الفيدرالي لأبحاث واختبارات المواد (BAM) الآن عن مادة أنود مناسبة لتطوير تكنولوجيا أيونات الصوديوم. بدلاً من الجرافيت، كما هو الحال مع أيونات الليثيوم الأصغر قليلاً، تم استخدام ما يسمى بالكربونات الصلبة لأيونات الصوديوم. بالإضافة إلى أيونات الصوديوم، يمكن أيضًا تخزين الإلكتروليت في مسام وممرات الكربون المضطرب، مما يقلل من سعة التخزين. يقول تيم باتريك فيلينجر، رئيس المشروع البحثي والخبير في مواد الطاقة في BAM: "لذلك نريد تطوير مواد مركبة مصممة خصيصًا توفر مساحة لأكبر عدد ممكن من أيونات الصوديوم، مع إبقاء الشوارد بعيدًا". "يكمن التحدي في العثور على مادة آمنة وفعالة."

الصناعة والعلوم

ويشارك في المشروع البحثي مركز هيلمهولتز برلين وTU Berlin بالإضافة إلى العديد من الشركات المتخصصة في المواد الكربونية للبطاريات. يقول فيلينغر: "إن التبادل السريع للمعرفة مع الصناعة أمر مهم بالنسبة لنا، ولهذا السبب أنا سعيد بهذه المشاركة". "إذا نجحنا في مفهومنا، فهذا يعني دفعة ابتكارية كبيرة لتكنولوجيا أيونات الصوديوم ككل."