تطوير بطاريات جديدة تعمل بمادة الصوديم

يعكف حالياً فريق من الباحثين اليابانيين بجامعة “طوكيو للعلوم والتكنولوجيا”، على تطوير نوع جديد من البطاريات القابلة لإعادة الشحن، يعتمد على إحلال عنصر الصوديوم محل عنصر الليثيوم داخل القطب الكهربائي للبطاريات من نوع “ليثيوم-آيون”، المستخدمة على نطاق واسع في جميع الأجهزة الإلكترونية الاستهلاكية بدءا من الهواتف الذكية والكمبيوترات اللوحية مرورا بالكاميرات الرقمية وصولا إلى بطاريات السيارات الكهربائية.
وبالرغم من الأداء الجيد التي تتمتع به بطاريات “ليثيوم-آيون”، إلا أن هؤلاء العلماء هداهم تفكيرهم إلى ذلك البديل لندرة عنصر “الليثيوم” وتكاليفه العالية، في المقابل يتوفر العنصر الكيميائي “الصوديوم” المعروف باللغة اللاتينية “Natrium” بكثرة، إلى جانب تكلفته الرخيصة.
فقد استطاع الباحثون تحت إشراف الباحث “شينيشي كومابا” رئيس قسم الكيمياء التطبيقية بالجامعة، تطوير القطب السالب “الكاثود”، بحيث يتم تركيبه من ثلاث مواد وهي “أكسيد الصوديوم- أكسيد الماغنسيوم- أكسيد الحديد”،حيث تم سحق تلك المواد وتعريضها لدرجة حرارة عالية جدا حوالي 900 درجة لمدة 12 ساعة لتركيب الكاثود بجانب القطب الموجب “الآنود” المكون من عنصر الصوديوم، ليصبح لديهم بطارية كبيرة من نوع “صوديوم-آيون” قابلة للشحن ورخيصة التكلفة وذو أداء عالي تدوم لفترة أطول مقارنة بالبطاريات الحالية من نوع “ليثيوم-آيون”، بحيث يمكن استخدامها على نطاق واسع في مجال الإلكترونيات الاستهلاكية وكذلك الاستفادة منها كخيار عملي في تخزين كميات كبيرة من الطاقة المتولدة من الرياح والطاقة الشمسية واستخدامها عند الحاجة إليها.
ووفقا للباحثين، فإن القدرة التخزينية لكل غرام من تلك المواد الثلاثة الجديدة التي يتكون منها الكادثود، أعلى بكثير وبشكل واضح من نظيره الموجود في البطاريات المعتمدة على عنصر “الليثيوم”.
على صعيد آخر، قدم فريق بحث آخر بقيادة “أليساندرو كوريوني” أستاذ علوم الحاسب والإلكترونيات بمركز أبحاث “IBM” بمدينة “زيورخ” أُطروحة مشروع أُطلق عليه اسم “IBM Battery 500 Project” بمعرض “سيبيت” الماضي للعام الجاري استغرق ثلاثة أعوام متتالية، يهدف إلى تطوير بطاريات خفيفة الوزن وصديقة للبيئة من نوع “ليثيوم-أكسجين” أو “Lithium-air”، قادرة على تسيير المركبات الكهربائية لمسافة تصل إلى 500 ميل (أو 800 كلم) بفضل شحنة كهربائية واحدة، بكثافة طاقة 10 أضعاف تلك التي توفرها بطاريات “ليثيوم-آيون” الحالية، نتيجة تفاعل ذرات الأكسجين مع أيونان الليثيوم، ينتج عنها طاقة كهربائية كبيرة.