باتری‌های سدیم یونی جایگزین باتری‌های لیتیوم یونی می‌شوند؟

به گزارش خبرگزاری علم و فناوری آنا به نقل از اکونیوز، شرکت خودروسازی چینی BYD با ساخت نخستین کارخانه تولید انبوه باتری‌های سدیم یونی، گام انقلابی جدیدی را در صنعت باتری برداشته است. این کارخانه که در چونگ کینگ ساخته، ظرفیت تولید سالانه ۲۰ گیگاوات ساعت انرژی را دارد و در سال ۲۰۲۵ تولید باتری را آغاز خواهد کرد.

پیشرفت چین در زمینه انرژی‌های تجدیدپذیر غیرقابل انکار است، اما صنایع جهانی بیم دارد که این کشور باتری‌های خود را از بقیه دنیا مخفی نگه دارد؛ اقدامی که می‌تواند صنعت و ظرفیت صادرات کشور‌های صنعتی را با عجیب‌ترین موادی که تا به حال دیده شده، از بین ببرد.

باتری انحصاری چین 

چین به تازگی پیشرفت‌های عمده‌ای در فناوری باتری‌های سدیم یونی به عنوان جایگزینی برای باتری‌های رایج‌تر لیتیوم یونی داشته است. باتری‌های یون سدیم از یون‌های سدیم به جای یون‌های لیتیوم برای ذخیره و آزادسازی انرژی استفاده می‌کنند.

در حالی که باتری‌های لیتیوم یونی در حال حاضر بر بازار باتری‌های جهانی، به ویژه برای وسایل نقلیه برقی و لوازم الکترونیکی مصرفی، تسلط دارند، باتری‌های یون سدیم دارای مزایای بالقوه‌ای هستند که علاقه چین را برانگیخته است.

چین یون سدیم را یک فرصت استراتژیک برای ایجاد رهبری فناوری داخلی و کاهش اتکا به لیتیوم وارداتی می‌داند. چین با ذخایر عظیم سدیمی که دارد می‌تواند زنجیره تامین خود را برای مواد باتری ایمن کرده و به تامین لیتیوم از کشور‌های دیگر وابسته نباشد.

این امر شرکت‌های بزرگ چینی را به سرعت بخشیدن به تحقیق و توسعه یون سدیم سوق داده است. در چند سال گذشته، چین به سرعت ظرفیت تولید باتری‌های سدیم یونی را افزایش داده و به کارگیری فناوری در مقیاس بزرگ را اجرا کرده است.

باتری‌های چینی یون سدیم، نقطه عطفی در تاریخ انرژی

باتری‌های سدیم یونی از نظر طراحی بسیار شبیه به باتری‌های لیتیوم یونی هستند که در حال حاضر بازار باتری‌ها را در اختیار دارند. هر دو از شیمی بینابینی استفاده می‌کنند، به این معنی که یون‌ها با حرکت بین کاتد و آند، نیرو را تامین می‌کنند.

با این حال، باتری‌های یون سدیم از یون‌های سدیم به جای لیتیوم استفاده می‌کنند. این تفاوت مزیت‌های کلیدی را فراهم می‌کند. کاتد در باتری یون سدیم معمولا از اکسید‌های فلز واسطه لایه‌ای ساخته می‌شود، در حالی که آند از کربن سخت مشابه باتری‌های لیتیوم یونی استفاده می‌کند.

در زمان تخلیه، یون‌های سدیم از طریق الکترولیت از آند به کاتد جریان می‌یابند. هنگام شارژ، یون‌ها به آند برمی گردند. برخلاف لیتیوم، سدیم ارزان و فراوان است. سدیم به شیوه خاصی برای نگهداری یا حمل و نقل نیازی ندارد وهمین باعث می‌شود باتری‌های سدیم یون راحت‌تر و ارزان‌تر تولید شوند.

با این حال، یون‌های سدیم بزرگ‌تر و سنگین‌تر از لیتیوم هستند که بر چگالی انرژی تأثیر می‌گذارد، اما بهبود در مواد و طراحی به افزایش چگالی انرژی باتری‌های یون سدیم کمک می‌کند.

باتری‌های یون سدیم BYD از شیمی باتری جدیدی استفاده می‌کنند که در داخل این کشور ساخته شده است. این شرکت ادعا می‌کند که باتری هایش نه تنها محدوده‌ای قابل مقایسه با باتری‌های لیتیوم یونی دارند بلکه از مزایایی مانند زمان شارژ سریع‌تر و چگالی انرژی بالاتر نیز برخوردارند.

این کارخانه جدید نشان دهنده سرمایه گذاری بزرگ BYD در فناوری یون سدیم است. این شرکت به دلیل فراوانی و هزینه کمتر سدیم در مقایسه با لیتیوم، پتانسیل زیادی برای باتری‌های یون سدیم می‌بیند.

شرکت خودروسازی BYD قصد دارد نخست از باتری‌های سدیم یون تولید شده خود در اتوبوس‌های برقی اش استفاده کند. با گذشت زمان، این شرکت ممکن است استفاده از باتری‌های یون سدیم را در خودرو‌های برقی و سایر کاربرد‌ها نیز گسترش دهد.

افتتاح این کارخانه باتری یون سدیم در مقیاس بزرگ، حاکی از جاه طلبی چین برای پیشروی در فناوری‌های باتری نسل بعدی است. با حمایت قوی دولت، شرکت‌های چینی مانند BYD قصد دارند از باتری‌های لیتیوم یونی صاحب نام پیشی بگیرند.

کارشناسان می‌گویند شرکت‌های باتری سازی چینی گامی برداشته اند که با توجه به ارتباط این کشور با صنعت سایر نقاط جهان، دیگر کشور‌ها انتظار آن را نداشته اند چرا که این فناوری را یک نوآوری مشترک تلقی نمی‌کنند بلکه اختراعی می‌دانند که از بقیه جهان پنهان می‌ماند. هنوز راه زیادی در پیش است تا ببینیم آیا چینی‌ها تصمیم دارند آنها را به بقیه کشور‌ها گسترش دهند و برای همیشه لیتیوم را جایگزین کنند یا خیر.