המדענים הבריטים מצאו את סוללות הנתרן הטובות בעולם, אך עצלנותם הובילה להישג זה

גישה חדשה לקתודות של סוללות יוני נתרן: מים כמרכיב פעיל

מדענים מאוניברסיטת סוריי (אנגליה) גילו שהשארת מים במבנה הקתודה מבוסס על הידרייט ונתרן-וודיום (NVOH) כמעט מכפילה את קיבולתה.

באופן רגיל, בעת הסינתזה של חומרים כאלו מתבצע יובש: החימום לטמפרטורה גבוהה כדי "לסיים" עם הלחות, תוך התחשבות בכך שהיא מזיקה לפעילות הסוללה. החוקרים החליטו להפך – פשוט לא להסיר את המים. התוצאה עברה את הציפיות.

איך מתפקד האפקט
- מים מרחיבים את השכבות של החומר: מולקולות המים יוצרות מרחב נוסף בין שכבות, מה שמקל על חדירת יוני נתרן.
- נפח מוגבר ליונים מוביל לקיבול גבוה יותר.
- רכיבי בדיקה עם NVOH לחה סבלו מעל 400 מחזורי טעינה-פינוי ללא פגיעה משמעותית.

בנוסף, קתודות כאלה מציגות מהירות טעינה גבוהה וקיבולת יחידה מרשימה, מה שהופך אותן לאחת הטובות ביותר בשוק סוללות יוני נתרן היום.

למה זה חשוב
מדד | NVOH מסורק (ייבוש) | NVOH לחה
עלות | גבוהה עקב תהליך יובש מורכב | נמוכה – הליך פשוט
בטיחות | בינונית, אפשר חימום יתר | גבוהה מאוד: מים מפחיתים סיכון לשריפה
זמינות החומרים | תלויה באלמנטים נדירים | משתמש בנתרן נפוץ
אקולוגיות | כרייה והטיה פחות "נקיים" | שרשרת אספקה ירוקה יותר

סוללות יוני נתרן באופן כללי כבר נחשבות לבטוחות יותר מסוללות יוני ליתיום. הוספת מים לקתודה מחזקת את האפקט ומקנה לטכנולוגיה פוטנציאל עודף למשימוש רחב.

לא רק אחסון אנרגיה
המדענים ציינו ש-NVOH נשאר פעיל גם במים מלוחים. זה מציע אפשרות לשימוש כפול:

1. אנרגטיקה – אגירת חשמל.
2. טיפול במים – הסרת מלח מהמים הימיים.

בסופו של דבר ניתן ליצור סוללה "חכמה" שמטעינה ומטה מים בו זמנית, במיוחד חשוב לאזורים עם משאבים מוגבלים של מי מתוקים.

סיכום
השארת הלחות במבנה הקתודה אפשרה למשתמשים לקבל חומר עם קיבולת כמעט כפולה, יציבות מחזורית מעולה ובטיחות גבוהה. גילוי זה יכול להיות המפתח לסוללות יוני נתרן זולות יותר, נקיות יותר סביבתית, וכן למערכות חדשניות לייצור מים מתוקים מהמים הימיים.