باتری‌های آینده از نمک ساخته می‌شوند!

دانشمندان موفق شده‌اند تا گامی دیگر به سوی ساخت یک جایگزین سازگار با محیط زیست برای باتری‌های لیتیوم- یون بردارند. آن‌ها قصد دارند این بار برای ساخت باتری، از نمک استفاده کنند. نمک مورد نظر آنها، نمک معمولی است که روزانه آن را در پخت غذا‌های گوناگون به کار می‌بریم و در طبیعت به راحتی یافت می‌شود. این فناوری می‌تواند به تقویت صنایع گوناگونی مانند خودرو‌های خودران منجر شود و راه‌حل‌هایی سازگار با محیط زیست در اختیار پژوهشگران بگذارد.

پژوهشگران دانشگاه "ام. آی. تی" (MIT)، "دانشگاه جنوب دانمارک" (SDU) و "دانشگاه کپنهاگ" (UCPH) در بررسی جدیدی، راهی یافته‌اند تا باتری‌های سدیم- یون را به شکل کارآمدتری ارائه دهند. این کار با افزودن آهن‌ربا و تنظیم دوباره ترکیب آن انجام می‌شود.

وجود آهن‌ربا می‌تواند به تقویت این فرآیند کمک کند و به باتری امکان دهد تا ولتاژ بالاتر و عمر بیشتری داشته باشد. همچنین با افزودن آهن‌ربا، ظرفیت باتری و توانایی ذخیره انرژی نیز بیشتر خواهد شد.

برای درک اهمیت و تاثیر این کشف، باید اهمیت ساخت باتری از نمک را به طور کامل درک کرد. اهمیت باتری‌های لیتیوم- یون، قابل انکار نیست، زیرا این باتری‌ها تقریبا در هر ابزاری به کار می‌روند. باتری‌های لیتیوم- یونی، جایگزین خوبی برای همتای پیشین خود یعنی باتری اسیدی هستند که هم سنگین و هم خطرناک است و پیامد‌های محیطی قابل توجهی نیز به همراه دارند. باتری‌های لیتیوم- یون می‌توانند جایگزین ایمن‌تر و کارآمدتری برای باتری‌های اسیدی باشند.

دانشمندان هنگام ساخت باتری‌های لیتیوم- یون، مواد دیگری را نیز در کنار لیتیوم آزمایش کردند که یکی از آنها، سدیم است. سدیم به خاطر تفاوت در اندازه، می‌تواند آرام‌تر در میان الکترود‌ها حرکت کند و بر فرآیند شارژ باتری اثر بگذارد.

در هر حال به خاطر وجود ابزار‌های الکترونیکی که بر باتری‌های لیتیوم- یون مبتنی هستند، فرآیند حفاری برای استخراج لیتیوم افزایش یافته و نگرانی‌های محیطی و اجتماعی بسیاری را پدید آورده است. عنصر دیگری که برای ساخت باتری لیتیوم- یون مورد استفاده قرار می‌گیرد، کبالت است که نگرانی‌های بسیاری را در مورد عملیات حفاری پدید آورده است و هزینه بالایی دارد.

باتری سدیم- یون، مشکلات این دو ماده را ندارند و به راحتی از مکان‌هایی مانند بستر اقیانوس‌ها به دست می‌آیند. نکته مثبت دیگر این است که به خاظر شباهت شیمیایی لیتیوم و سدیم، بسیاری از موادی که برای لیتیوم آزمایش می‌شوند، در سدیم نیز کاربرد دارند. سدیم در مراحل تولید نیز به راحتی خود را با فرآیند ساخت تطبیق می‌دهد و می‌توان آن را با کمی تلاش برای ساخت باتری‌های سدیم- یون به کار برد، اما استفاده از سدیم، نیازمند رعایت احتیاط است.

لیتیوم و سدیم، طبیعت متفاوتی دارند؛ در نتیجه مهم نیست که رفتار آن‌ها چقدر شبیه یکدیگر است، زیرا در هر صورت، هنوز متفاوت هستند؛ در نتیجه پژوهش در مورد راهی برای افزایش کارآیی آن‌ها بسیار مهم است. ساختار شیمیایی لیتیوم و سدیم نیز موجب می‌شود که مستعد کاربرد‌های متفاوتی باشند.