مع استمرار نمو الطلب العالمي على تخزين الطاقة، حققت أبحاث تكنولوجيا بطاريات أيون الصوديوم تقدماً جديداً. قدم فريق مهندسي جامعة Brown، من خلال دراسة آليات سلوك الصوديوم داخل البطارية، مواصفات تصميم جديدة لمواد القطب السالب، وهذا الاكتشاف سيساعد في تحسين الأداء العام لبطاريات أيون الصوديوم.

تُعتبر بطاريات أيون الصوديوم بديلاً محتملاً لبطاريات أيون الليثيوم، نظراً لتوافر المواد الخام بكثرة وتكلفتها المنخفضة. ركز فريق جامعة Brown على تطبيق مواد الكربون الصلب في بطاريات أيون الصوديوم، من خلال نموذج كربون معبد بالزيوليت لتحليل سلوك تخزين ذرات الصوديوم في النانوبورات. وجدت الدراسة أن حجم المسام بحوالي نانومتر واحد يحقق توازناً مثالياً بين الصوديوم الأيوني والصوديوم المعدني، وهو أمر مهم لرفع جهد البطارية واستقرارها.

أشار المؤلف المشارك في الدراسة، أستاذ جامعة Brown Yue Qi: "إذا سألت 10 أشخاص عن هيكل الكربون الصلب، ستحصل على 10 إجابات مختلفة. بسبب نقص الفهم للعلاقة بين الهيكل والأداء، يشكل هذا عدم اليقين مشكلة رئيسية في تصميم مواد القطب الموجب." حددت الدراسة الجديدة لأول مرة تأثير خصائص المسام على آلية تخزين الصوديوم، مما يوفر إرشادات محددة لتركيب مواد قطب سالب أكثر كفاءة في المختبر لبطاريات أيون الصوديوم.

مع تنوع احتياجات سوق تخزين الطاقة، تستمر أبحاث تطوير تكنولوجيا بطاريات أيون الصوديوم في العمق. توفر هذه الدراسة الأساسية من جامعة Brown مساراً تقنياً جديداً للتطبيق التجاري لبطاريات أيون الصوديوم، وقد تقدم في المستقبل حلولاً اقتصادية أكثر جدوى لمجالات مثل تخزين الطاقة في الشبكات الكهربائية.