اخیراً اصطلاح «باتری نمکی» یا salt battery بسیار شنیده میشود، اما واقعاً این فناوری چیست و چه کاربردی دارد؟ آیا یک گوشی هوشمند میتواند با باتری نمکی روزها شارژدهی داشته باشد و حتی سریع شارژ شود؟
قبلاً درباره باتریهای Donut solid-state و تلاشهای سامسونگ در حوزه باتریهای جامد صحبت کردهایم، اما امروز نوبت به باتریهای نمکی است.
باتری نمکی چیست؟

ابتدا یک نکته مهم: سه فناوری متفاوت تحت عنوان «باتری نمکی» شناخته میشوند:
- استفاده از نمک مذاب برای ذخیره انرژی خورشیدی در نیروگاهها
- استفاده از آب نمک بهعنوان الکترولیت
- جایگزینی لیتیوم با سدیم در باتریهای لیتیوم-یون
برای گوشیهای هوشمند، ما به دسته سوم یعنی باتریهای سدیم-یون علاقهمندیم، چرا که دو گزینه اول برای گجتهای کوچک مناسب نیستند:
- باتریهای آبنمکی سنگین و کمظرفیت هستند
- باتریهای نمک مذاب در دماهای بالا (حدود ۲۴۵ تا ۷۰۰ درجه سانتیگراد) کار میکنند
باتریهای سدیم-یون چگونه کار میکنند؟

باتریهای سدیم-یون همانند باتریهای لیتیوم-یون عمل میکنند، با این تفاوت که یونهای سدیم به جای لیتیوم حرکت میکنند.
- در هر دو نوع، یونها بین الکترود مثبت (کاتد) و الکترود منفی (آند) جابجا میشوند
- الکترونها در مدار مخالف جریان پیدا میکنند و انرژی لازم برای دستگاه را تأمین میکنند
سدیم از نظر شیمیایی شبیه لیتیوم است و طراحی کلی باتری مشابه است، اما مواد الکترودی و برخی مشخصات عملکردی متفاوتاند.
سدیم-یون در مقابل لیتیوم-یون

تفاوت اصلی در چگالی انرژی و عملکرد است:
- یونهای سدیم بزرگتر و سنگینتر هستند، بنابراین نمیتوان به همان حجم یا وزن، انرژی بیشتری ذخیره کرد
- نتیجه: چگالی انرژی کمتر نسبت به لیتیوم-یون
مزایای سدیم:
- فراوان و ارزانتر از لیتیوم
- پتانسیل بهبود ایمنی و عملکرد در دماهای پایین
- امکان شارژ بسیار سریع به دلیل اندازه بزرگتر یونها
باتریهای کوچک سدیم-یون در بازار موجود هستند، اما هنوز ظرفیت و عملکردشان به پای لیتیوم-یونها نمیرسد.
آیا یک گلکسی S26 با باتری نمکی ممکن است؟
محققان فرانسوی باتریهای سدیم-یون در قالب ۱۸۶۵۰ (اندازه AA) تولید کردهاند که ظرفیت ۹۰ واتساعت بر کیلوگرم دارد و پس از ۲۰۰۰ چرخه شارژ، ۸۰٪ ظرفیت خود را حفظ میکند.
- این ظرفیت نزدیک به باتریهای اولیه لیتیوم-یون است
- اما باتریهای مدرن گوشیها چگالی انرژی ۱۵۰–۳۰۰ واتساعت بر کیلوگرم دارند
نتیجه: هنوز نمیتوان انتظار داشت که گوشیهایی مانند گلکسی S26 از باتری سدیم-یون بهرهمند شوند.
با این حال، سدیم فراوان، ارزان و کمتنش ژئوپولیتیک است و امید به توسعه آن در آینده وجود دارد. مشکل اصلی چگالی انرژی فیزیکی است که محدودیت قابل توجهی ایجاد میکند.
جمعبندی
باتریهای سدیم-یون در ذخیره انرژی شبکهای، خانههای هوشمند و کاربردهای صنعتی جایگاه خود را پیدا خواهند کرد، اما برای گوشیهای هوشمند، باتریهای جامد (solid-state) همچنان بهترین گزینه هستند.
با این حال، آینده باتریهای سدیم-یون روشن است و ممکن است روزی نقش مهمی در گجتهای موبایل ایفا کنند، اما هنوز تا رسیدن به گلکسیهای آینده راه طولانی باقی است.

