فاصله‌گذاری گرافن می تواند ظرفیت باتری سدیم-یون را تا ۱۰ برابر افزایش دهد

وجود گرافن در سیستم انرژی های تجدید پذیر همیشه با محدودیت هایی همراه بوده است. اکنون محققان متوجه شدند فاصله گذاری در گرافن می‌تواند ظرفیت باتری های سدیمی را تا ۱۰ برابر بیشتر کند.

به گزارش سرویس اخبار فناوری و تکنولوژی تکنا، گرافن پیش از این تنها برای افزایش سختی مواد سرامیکی در باتری های لیتیوم یونی جامد مورد استفاده بوده است. در سال ۲۰۱۹ نیز محققان یک اسفنج گرافن کشف کردند که از آن برای تثبیت باتری های لیتیوم گوگرد استفاده شد. به همین دلیل محققان از پتانسیل گرافن در چنین سیستم هایی مطمئن بودند اما محدودیت هایی وجود داشت که استفاده از آن را در فناوری ها مشکل ساخته بود.

محققان دانشگاه چالمرز برای ساخت الکترود با کارایی بالا روش جدیدی را در باتری های سدیمی ابداع کردند. در صورت استفاده موفقیت آمیز از این ایده ظرفیت باتری های سدیمی نیز می تواند به اندازه باتری های لیتیوم یونی امروزی افزایش یابد.

محققان به دلیل گران بودن لیتیوم و همچنین مشکلات زیست محیطی استفاده از آن در آینده، به دنبال جایگزینی برای آن هستند. سدیم یک فلز ارزان و فراوان است که می‌تواند در باتری ها مورد استفاده قرار بگیرد و با محیط زیست نیز سازگار پذیر است. اما مشکل اصلی این گونه باتری ها گرافیت است که در باتری های لیتیوم یون به عنوان آند استفاده می شود.

در باتری های لیتیومی یون های متقاطع شده در گرافیت با قرار گیری در لایه های داخلی و خارجی گرافن انرژی را ذخیره میکنند. اما یون های سدیم به دلیل بزرگ بودن امکان ذخیره در ساختار گرافیت را ندارند.

محققان این پروژه برای رفع مشکل از یک مولکول فاصله ساز در لایه گرافن استفاده کردند. با استفاده از این مولکول و ایجاد فضای بیشتر بین ورقه های گرافن، ظرفیت بالاتر و قابل توجهی نیز ایجاد می شود. بدین ترتیب ظرفیت باتری های سدیم نیز مانند لیتیومی قابل افزایش خواهد بود.