با فناوری SIHES، باتری موبایل در چند ثانیه شارژ می شود

تحریریه سایت آخرین به روز رسانی: 02/02/1403

خواندن این مطلب 2 دقیقه زمان میبرد

به گزارش فطر نیوز و به نقل از فطر نیوز، پژوهشگران موسسه علوم و فناوری پیشرفته کره (KAIST) باتری هیبریدی سدیم-یونی با قدرت بالایی ساخته اند که می تواند فقط در چند ثانیه شارژ شود. این تیم تحقیقاتی به رهبری پروفسور جیونگ کو کانگ از دپارتمان علوم و مهندسی مواد موسسه علوم و فناوری پیشرفته کره، مواد آنُد را که معمولاً در باتری هایی با کاتدهای مناسب برای ابرخازن ها استفاده می شوند، یکپارچه کردند. این ترکیب به باتری کمک کرد تا به ظرفیت های ذخیره سازی بالا و نرخ شارژ-تخلیه شارژ سریع دست یابد.

این مطالعه نشان می دهد که باتری جدید می تواند گزینه مناسبی برای نسل بعدی باتری ها و جایگزین باتری های لیتیوم-یونی باشد. سدیم تقریباً 1000 برابر فراوان تر از لیتیوم است؛ بنابراین دستگاه های ذخیره سازی انرژی الکتروشیمیایی سدیم-یون جذاب تر و ارزان قیمت تر از ذخیره سازی انرژی الکتروشیمیایی لیتیوم-یون سنتی هستند.

دستگاه ذخیره انرژی هیبریدی سدیم-یون

سلول کامل مونتاژشده متشکل از آند و کاتد جدید توسعه یافته، دستگاه کارآمد را برای ذخیره انرژی هیبریدی سدیم-یون تشکیل می دهد که از چگالی انرژی باتری های لیتیوم-یون تجاری موجود در بازار پیش می گیرد. به گفته پژوهشگران، این دستگاه ویژگی های چگالی توان ابرخازن ها را نشان می دهد.

تیم پژوهشی می گوید: توسعه یک باتری هیبریدی با انرژی بالا و چگالی و توان بالا مستلزم بهبود سرعت ذخیره انرژی آهسته آندهای باتری و همچنین افزایش ظرفیت نسبتاً کم مواد کاتدی از نوع ابرخازن است.

در حال حاضر سیستم های ذخیره سازی انرژی سدیم-یون موجود ازنظر قابلیت شارژ مجدد ضعیف هستند، زیرا برخلاف چگالی انرژی نسبتا بالا، چگالی توان پایینی دارند؛ اما این باتری می تواند تقاضای فزاینده برای دستگاه های کم هزینه ذخیره انرژی الکتروشیمیایی را با چگالی انرژی بالا و عملکرد طولانی مدت با یک بار شارژ و چگالی توان شارژ سریع برای پاسخگویی به طیف گسترده ای از برنامه های کاربردی اعم از دستگاه های الکترونیکی سیار تا وسایل نقلیه الکتریکی برآورده کند.

در حال حاضر، دو نوع سیستم ذخیره سازی سدیمی شامل باتری های سدیم-یون (SIBs) و خازن های سدیم-یون (SIC) موجود است؛ بنابراین پژوهشگران بر روی سلول های ذخیره انرژی هیبرید سدیم-یون (SIHES) تمرکز کردند. SIHES می تواند از پتانسیل مختلف کاتدهای نوع خازن و آندهای نوع باتری استفاده کند و توجه زیادی را به خود جلب کرده است، زیرا این سیستم ذخیره سازی در اصل می تواند به طور هم زمان چگالی انرژی بالا و چگالی توان شارژ سریع را ارایه دهد.

به گفته پژوهشگران، SIHES می تواند به چگالی انرژی 247 وات بر کیلوگرم و چگالی توان 34 هزار و 748 وات بر کیلوگرم دست یابد.

5454