แบตเตอรี่โซเดียมปฏิวัติวงการมีความจุมากกว่าแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนถึงสี่เท่า

ในความก้าวหน้าที่ก้าวล้ำของเทคโนโลยีการเก็บพลังงานทีมนักวิจัยนานาชาติได้พัฒนาแบตเตอรี่โซเดียมขั้นสูงที่มีความจุพลังงานมากกว่าแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนถึงสี่เท่า

นำโดยผู้เชี่ยวชาญจาก University of Sydney โครงการนี้ได้ออกแบบแบตเตอรี่โซเดียมใหม่ที่ไม่เพียงแต่มีความจุในการเก็บพลังงานที่เพิ่มขึ้นอย่างมากเมื่อเทียบกับแบตเตอรี่ลิเธียมเท่านั้น แต่ยังมีราคาถูกกว่ามากอีกด้วย นวัตกรรมแบตเตอรี่สามารถมีบทบาทสำคัญในการเปลี่ยนผ่านสู่เศรษฐกิจแบบลดคาร์บอน

การศึกษาเรื่อง ‘ แคโทดสองไซต์ที่กระจายตัวในระดับอะตอมพร้อมการโหลดมวลกำมะถันสูงเป็นประวัติการณ์สำหรับแบตเตอรี่โซเดียม-ซัลเฟอร์ที่อุณหภูมิห้องประสิทธิภาพสูง ‘ เผยแพร่ในAdvanced Materials

ความต้องการกักเก็บพลังงานเพิ่มขึ้นอย่างทวีคูณ

ในขณะที่โลกพยายามใช้แหล่งพลังงานที่เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อมมากขึ้นเพื่อให้ได้ความเป็นกลางทางสภาพอากาศ การพัฒนาเทคโนโลยีการจัดเก็บพลังงานขั้นสูงจึงมีความสำคัญอย่างยิ่ง รายงานล่าสุดจาก Clean Energy Councilพบว่าในออสเตรเลียในปี 2021 ไฟฟ้า 32.5% ของประเทศมาจากแหล่งพลังงานสะอาด รายงาน เพิ่มเติมเกี่ยวกับตลาดแบตเตอรี่ของออสเตรเลียยังชี้ให้เห็นว่าการจัดเก็บพลังงานในครัวเรือนเพิ่มมากขึ้น โดยมีการติดตั้งแบตเตอรี่เป็นประวัติการณ์ถึง 33,000 ก้อนในปี 2564

การพัฒนาแบตเตอรี่โซเดียมที่ทรงพลังที่สุดจนถึงปัจจุบัน

แบตเตอรี่ชนิดใหม่นี้ประดิษฐ์ขึ้นโดยใช้โซเดียม-ซัลเฟอร์ ซึ่งเป็นเกลือหลอมเหลวที่แปรรูปได้จากน้ำทะเล ซึ่งหมายความว่ามีค่าใช้จ่ายน้อยกว่าการจัดหาลิเธียมมาก แม้ว่าแบตเตอรี่โซเดียม-ซัลเฟอร์จะมีมานานกว่า 50 ปีแล้ว แต่ก็ไม่ได้ถูกนำมาใช้อย่างแพร่หลายเนื่องจากความจุพลังงานต่ำและวงจรชีวิตสั้น

เพื่อเอาชนะข้อจำกัดเหล่านี้ นักวิจัยได้ใช้กระบวนการไพโรไลซิสอย่างง่ายและอิเล็กโทรดที่มีคาร์บอนเป็นส่วนประกอบ เพื่อเพิ่มปฏิกิริยาของกำมะถันและความสามารถในการย้อนกลับของปฏิกิริยาระหว่างกำมะถันและโซเดียม ส่งผลให้แบตเตอรี่โซเดียมมีความจุสูงมากและมีอายุการใช้งานยาวนานเป็นพิเศษที่อุณหภูมิห้อง

แบตเตอรี่โซเดียมเป็นทางเลือกพลังงานที่หนาแน่นและเป็นพิษน้อยกว่าแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนที่ใช้ในอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ส่วนใหญ่ และมีราคาแพงในการสร้างและรีไซเคิล แบตเตอรี่ได้รับการออกแบบให้เป็นทางเลือกที่มีประสิทธิภาพสูงสำหรับระบบจัดเก็บพลังงานหมุนเวียนขนาดใหญ่ ซึ่งช่วยลดต้นทุนการดำเนินงาน รวมถึงโครงข่ายไฟฟ้า

ดร. Shenlong Zhao ผู้นำของการศึกษาจาก School of Chemical and Biomolecular Engineering ของมหาวิทยาลัย อธิบายว่า “แบตเตอรี่โซเดียมของเรามีศักยภาพในการลดต้นทุนได้อย่างมากในขณะที่ให้ความจุมากขึ้นถึงสี่เท่า นี่เป็นความก้าวหน้าครั้งสำคัญสำหรับการพัฒนาพลังงานหมุนเวียน ซึ่งแม้ว่าจะช่วยลดต้นทุนในระยะยาว แต่ก็มีอุปสรรคทางการเงินหลายประการในการเข้าสู่ตลาด

“เมื่อดวงอาทิตย์ไม่ส่องแสงและสายลมไม่พัด เราต้องการโซลูชันการจัดเก็บคุณภาพสูงที่ไม่ทำลายโลกและเข้าถึงได้ง่ายในระดับท้องถิ่นหรือระดับภูมิภาค เราหวังว่าด้วยการจัดหาเทคโนโลยีที่ลดต้นทุน เราจะสามารถบรรลุขอบเขตของพลังงานสะอาดได้เร็วขึ้น ยิ่งเราแยกคาร์บอนได้เร็วเท่าไหร่ โอกาสที่เราจะจำกัดความร้อนก็ยิ่งมีมากขึ้นเท่านั้น

“โซลูชันการจัดเก็บที่ผลิตขึ้นโดยใช้ทรัพยากรที่มีอยู่อย่างมากมาย เช่น โซเดียม ซึ่งแปรรูปได้จากน้ำทะเล ยังมีศักยภาพในการรับประกันความมั่นคงด้านพลังงานในวงกว้างมากขึ้น และเปิดโอกาสให้ประเทศต่างๆ เข้าร่วมการเปลี่ยนไปสู่การลดคาร์บอน”

แบตเตอรี่โซเดียมได้รับการทดสอบเรียบร้อยแล้วที่ศูนย์วิศวกรรมเคมีของมหาวิทยาลัยซิดนีย์ และทีมงานมีเป้าหมายที่จะปรับปรุงและจำหน่ายเซลล์กระเป๋าระดับ Ah

ที่มา: innovationnewsnetwork

ข่าวอื่นที่น่าสนใจ

ทีมวิจัย มธ. พัฒนาชุดตรวจวิเคราะห์จีโนไทป์ของหมู่เลือดระบบ Colton เพื่อความปลอดภัยแก่ผู้ป่วยที่รับเลือดประจำ
https://www.thaiquote.org/content/248931

ค้นพบ “พืชเหยือกน้ำ” กับดักกินแมลง มีชีวิตฝังตัวอยู่ใต้ดิน
https://www.thaiquote.org/content/248928

การ์ทเนอร์เผยผลสำรวจล่าสุด พบผู้นำธุรกิจถึง 87% จะเพิ่มการลงทุนความยั่งยืนในอีก 2 ปีข้างหน้านี้
https://www.thaiquote.org/content/248939