Sodyum iyon Batarya

Sodyum iyon piller büyük umut vaat ediyor. Enerji yoğun olmasının yanı sıra yanmazlar ve daha düşük sıcaklıklarda iyi çalışırlar, sodyum ucuzdur, boldur. Ayrıca, sodyum bazlı piller daha çevre dostu olacak ve şimdiki lityum iyon pillerden bile daha ucuz olacaktır. Sodyum-iyon pil performansı, zayıf dayanıklılık nedeniyle sınırlandırılmıştır, ancak bu durum daha iyiye doğru değişmek üzeredir.

Sodyum iyon Batarya
ABD Enerji Bakanlığı’nın Pasifik Kuzeybatı Ulusal Laboratuvarı’ndan (PNNL) bir araştırma ekibi, büyük ölçüde uzun ömürlü bir sodyum iyon pil geliştirdi. Bir energi dergisinde yayınlanan bulgular, bir gün elektrikli araçlara güç sağlayabilecek ve güneş enerjisi depolayabilecek bir pil için umut verici bir tarif sunuyor.

Araştırmacılar pilin sıvı çekirdeğini oluşturan bileşenleri değiştirdi ve bu önceden sodyum bazlı pillerde sorunlara neden olan performans sıkıntısını giderdi.

Enerji depolama teknolojisinde 23’ten fazla patentli buluşa sahip pil teknolojileri öncüsü ve PNNL baş yazarı, şunları söyledi:

Burada prensip olarak sodyum iyon pillerin uzun ömürlü ve çevre dostu bir pil teknolojisi olma potansiyeline sahip olduğunu gösterdik.

Doğru Tuz Bileşiği
PNNL’nin açıkladığı gibi, pillerde elektrolit, enerjinin akmasını sağlayan dolaşımdaki kandır. Elektrolit, tuzların çözücülerde çözülmesiyle oluşur, pozitif ve negatif elektrotlar arasında akan yüklü iyonlarla sonuçlanır. Zamanla, enerji akışını sağlayan elektrokimyasal reaksiyonlar yavaşlar ve pil artık yeniden şarj edilemez. Mevcut sodyum iyon pil teknolojilerinde bu işlem, lityum iyon pillerden çok daha hızlı gerçekleşir.

PNNL ekibi, yeni bir elektrolit tarifi oluşturmak için sıvı çözeltiyi ve içinden akan tuzun türünü değiştirerek bu sorunla mücadeleye girdi.

Bilim insanları ilk kez, laboratuvar testlerinde madeni para büyüklüğünde bir pilde minimum kapasite kaybıyla (>%90’ı korunan) şarj döngülerinin sayısını (300 veya daha fazla) büyük ölçüde genişletti.

PNNL’nin açıkladığı gibi, sodyum iyon piller için mevcut elektrolit tarifi, negatif uçtaki (anot) koruyucu filmin zamanla çözülmesiyle sonuçlanır. Bu film kritiktir çünkü pil ömrünü korurken sodyum iyonlarının geçmesine izin verir.

PNNL tarafından tasarlanan teknoloji, bu koruyucu filmi stabilize ederek çalışır. Yeni elektrolit ayrıca pozitif kutup (katot) üzerinde tüm ünitenin ek stabilitesine katkıda bulunan ultra ince bir koruyucu tabaka oluşturur.

Yanmaz Teknoloji
PNNL araştırmacılarının yeni geliştirilen sodyum iyon teknolojisi, sıcaklık değişimlerinden etkilenmeyen ve yüksek voltajlarda çalışabilen, doğal olarak yangın söndürücü bir çözüm kullanır. Bu özelliğin bir anahtarı, anot üzerinde oluşan ultra ince koruyucu tabakadır. Bu ultra ince tabaka, oluşturulduktan sonra sabit kalır ve araştırma makalesinde belirtilen uzun çevrim ömrünü sağlar.

Sodyum-iyon teknolojisi, enerji yoğunluğu söz konusu olduğunda halen lityumun gerisinde kalmaktadır. Ancak yine de sıcaklık değişim direnci, kararlılık ve uzun çevrim ömrü gibi kendine özgü avantajları vardır. Bu avantajlar, gelecekte belirli hafif hizmet tipi elektrikli araçların uygulamaları ve hatta şebeke enerji depolaması için değerli olacaktır.

Elektrek