بطاريات الصوديوم والكبريت: منافس محتمل لبطاريات الليثيوم أيون.

لا تتميز بطاريات الصوديوم والكبريت الجديدة بأنها أكثر فعالية من حيث التكلفة وأكثر أمانًا فحسب، بل إنها توفر أيضًا أداءً فائقًا، مما يعد بإحداث ثورة في صناعة الطاقة.

أعلن فريق من الباحثين الصينيين مؤخرًا عن تصميم جديد لبطاريات الصوديوم والكبريت عالية الجهد، واعدًا بأن يكون منافسًا محتملاً لبطاريات الليثيوم أيون التقليدية. لا تقتصر مزايا هذه التقنية على خفض تكاليف الإنتاج فحسب، بل إنها أكثر أمانًا أيضًا، وتعالج المشكلات المتعلقة بسلسلة توريد المعادن الأرضية النادرة.

تعد البطاريات الجديدة المصنوعة من الصوديوم والكبريت باستبدال بطاريات الليثيوم، مما يقلل من عبء التخلص من النفايات الإلكترونية. (المصدر: Unsplash)

تستخدم البطارية الجديدة تفاعلات S₀/S₄⁺ الكيميائية بدلاً من التفاعلات التقليدية، بالإضافة إلى إلكتروليت غير قابل للاشتعال، لزيادة الجهد وتقليل خطر الحريق والانفجار. كما يُبسط تصميمها الخالي من الأنود هيكلها ويُقلل وزنها. وتشير التقارير إلى أن البطارية تُحقق كثافة طاقة تصل إلى 2021 واط/كجم، وهي أعلى بكثير من بطاريات الليثيوم الحالية.

تُقدّم بطاريات الصوديوم والكبريت مزايا عديدة وهامة مقارنةً ببطاريات الليثيوم التقليدية. أولًا، تُعدّ أقل تكلفةً في الإنتاج بفضل استخدام الصوديوم والكبريت، وهما مادتان أكثر وفرةً وأسهل استخراجًا من الليثيوم. أما من ناحية السلامة، فيستخدم هذا النوع الجديد من البطاريات إلكتروليتًا غير قابل للاشتعال، مما يُقلّل بشكلٍ كبير من مخاطر الحرائق والانفجارات.

علاوة على ذلك، تُعدّ هذه التقنية صديقة للبيئة لأنها تُقلّل الاعتماد على المعادن الأرضية النادرة مثل الكوبالت والليثيوم، والتي غالباً ما يكون استخراجها مثيراً للجدل. وعلى وجه الخصوص، تُحقق بطاريات الصوديوم والكبريت كثافة طاقة عالية، مما يجعلها مناسبة لكل من المركبات الكهربائية وأنظمة تخزين الطاقة واسعة النطاق، ويفتح آفاقاً واسعة لتطبيقاتها في المستقبل.

قد يتم استبدال بطاريات الليثيوم أيون الموجودة في الهواتف الذكية الحالية بتقنية جديدة قريباً. (المصدر: Unsplash)

إذا تم تسويق بطاريات الصوديوم والكبريت تجارياً، فبإمكانها إحداث ثورة في قطاع الطاقة، لا سيما مع تزايد الطلب على تخزين الكهرباء نتيجة نمو السيارات الكهربائية والطاقة المتجددة. كما يمكن لهذه التقنية أن تساعد دولاً مثل الصين على تقليل اعتمادها على إمدادات الليثيوم الأجنبية، مما يعزز اكتفائها الذاتي من الطاقة.

على الرغم من إمكاناتها الكبيرة، لا تزال بطاريات الصوديوم والكبريت بحاجة إلى التغلب على عقبات تتعلق بدورات الشحن والتفريغ، والمتانة على المدى الطويل، وقدرات الإنتاج على نطاق واسع. ويواصل الباحثون تجاربهم لتحسين الأداء والاستقرار قبل أن تُطرح في التطبيقات العملية.

المصدر: https://vtcnews.vn/pin-natri-luu-huynh-doi-thu-tiem-nang-cua-pin-lithium-ion-ar997897.html