«ناسيكون» الألمانية: بطاريات صوديوم صلبة بقدرة مضاعفة 100 مرة تعمل بحرارة الغرفة
سولارابيك، ألمانيا- 20 مايو 2025: كشف باحثون ألمان في المعهد الاتحادي لأبحاث واختبار المواد (BAM) عن تطوير كهرليت صلب مبتكر قائم على مادة «ناسيكون» (NASICON)، قد يُحدث طفرة في عالم بطاريات الصوديوم. يُظهر هذا الكهرليت قدرات واعدة لتشغيل بطاريات أكثر أمانًا وأقل تكلفة وأسرع شحنًا، مع إمكانية تشغيل مصاعد الفلزات القلوية السائلة – التي تُظهر أداء طاقة أكبر 100 مرة من الجرافيت المستخدم حاليًا – في درجة حرارة الغرفة، متجاوزةً بذلك الحاجة الحالية لتسخينها إلى 250 درجة مئوية. يأتي هذا التطور في وقت تقترب فيه بطاريات الليثيوم أيون التقليدية من حدودها القصوى للأداء، ما يدفع بالبحث العلمي نحو بدائل واعدة بكثافة طاقة أعلى واستدامة أكبر.
إمكانات «ناسيكون» وتحدي الحرارة
يتميز الكهرليت الصلب الجديد، المعتمد على نواقل الصوديوم الفائقة الأيونية (ناسيكون)، بناقلية أيونية عالية في درجة حرارة الغرفة، ما يمثل تقدمًا كبيرًا مقارنة بالتحديات التي تواجه بطاريات الحالة الصلبة التقليدية، خاصة فيما يتعلق بالحفاظ على اتصال مستقر بين لكهرليت الصلب والمصعد الصلب لتجنب فشل البطارية. أوضح غوستاف غريبر، خبير مواد البطاريات بجامعة هومبولت في برلين والباحث الزائر في BAM، أن المصاعد المصنوعة من الفلزات القلوية السائلة أظهرت بالفعل قوة تفوق مصاعد الجرافيت التقليدية بمئة مرة، لكن تشغيلها يقتصر حاليًا على 250 درجة مئوية. يهدف الفريق البحثي إلى نقل هذه المزايا التشغيلية لتعمل بكفاءة في درجة حرارة الغرفة. ويُعتبر استقرار «ناسيكون» الكيميائي عند اقترانه بالبوتاسيوم – المستخدم كمادة مضافة لخفض نقطة انصهار المصاعد السائلة – ميزة حاسمة، خاصة وأن معظم الكهرليتات الصلبة التقليدية تتحلل بوجود البوتاسيوم. وتجدر الإشارة إلى أن بطاريات الحالة الصلبة عمومًا، التي تستبدل الكهرليت السائل بآخر صلب، تتيح استخدام مواد أرخص وأكثر استدامة ويمكن أن تعزز كثافة الطاقة بنسبة تصل إلى 40%.
من الهافنيوم النادر إلى تطبيقات واسعة النطاق
تواجه مادة «ناسيكون» حاليًا تحديًا يتمثل في اعتمادها على عنصر الهافنيوم النادر والمكلف لتحقيق استقرارها. يعكف فريق BAM على إيجاد مواد إشابة بديلة أكثر استدامة ووفرة، بنفس الفعالية. سيمهد نجاح هذه الأبحاث الطريق لتوسيع نطاق إنتاج بطاريات الصوديوم الصلبة، لتكون أكثر أمانًا وأقل تكلفة وكفاءة، ما قد يقلل بشكل جذري أوقات الشحن ويحسن أداء أنظمة تخزين الطاقة للأجهزة المحمولة والمركبات الكهربائية وشبكات توزيع الكهرباء، مسهمًا بذلك في جهود إزالة الكربون العالمية. ويجري حاليًا اختبار المواد المرشحة الواعدة مباشرة ضمن بطاريات الصوديوم، في سعي حثيث لتحويل هذه التقنية الثورية إلى واقع ملموس يخدم قطاعات متعددة تعتمد على تخزين الطاقة بكفاءة عالية.
تابعونا على لينكيد إن Linked-in لمعرفة كل جديد في مجال الطاقة المتجددة والسيارات الكهربائية…
نتمنى لكم يوماً مشمساً!
المصدر: bam
IMAGE SOURCE: bam
The post «ناسيكون» الألمانية: بطاريات صوديوم صلبة بقدرة مضاعفة 100 مرة تعمل بحرارة الغرفة appeared first on Solarabic سولارابيك. Written by بسمه عبود