باتری حالت‌جامد سدیمی عملکرد پایدار و راندمان ۹۱٪ پس از ۵۰۰ چرخه نشان می‌دهد

شرکت Altech Batteries مستقر در استرالیا اعلام کرده که اولین نمونه پیش‌ساخته باتری Cerenergy ABS60 به‌صورت آنلاین فعال شده و در آزمایشگاه تست شریک تجاری آن، Fraunhofer IKTS در درسدن آلمان با موفقیت عمل می‌کند.

این سیستم ذخیره‌سازی انرژی باتری حالت‌جامد سدیمی 60 کیلووات‌ساعتی در ایستگاه آزمایشی طراحی‌شده خاصی یکپارچه شده است.

ادغام به‌منظور انجام چرخه‌های روزانه شارژ و تخلیه برای ارزیابی راندمان باتری به‌طور منظم انجام شده است. همچنین، پایداری و عملکرد کلی آن در شرایط واقعی بررسی می‌شود.

باتری‌های Cerenergy حاوی لیتیوم نیستند؛ بلکه از یون‌های سدیم که در نمک یافت می‌شود استفاده می‌کنند. کاتد آنها از نمک (سدیم کلرید) و نیکل تشکیل شده است.

فناوری مورد استفاده در آنها با باتری‌های سدیمی-یونی (که از الکترولیت مایع استفاده می‌کنند) یا باتری‌های سدیم-سولفوری متفاوت است.

باتری Cerenergy ABS60

طبق گفته Altech، باتری Cerenergy Sodium Alumina Solid State (SAS) 60 KWh (ABS60) برای بازار انرژی‌های تجدیدپذیر و ذخیره‌سازی شبکه طراحی شده است.

این شرکت ادعا می‌کند که باتری‌های Cerenergy کاملاً ضد آتش و انفجار هستند و دچار فرار حرارتی نمی‌شوند، که این یکی از بزرگترین مزایای آنها نسبت به باتری‌های لیتیوم-یونی است.

همچنین این باتری می‌تواند به‌طور کارآمد در دمای بین منفی ۲۰ درجه سلسیوس تا ۶۰ درجه سلسیوس عملکرد بالایی داشته باشد و بدون نیاز به خنک‌شدن در دمای هسته‌ای خود‌پایدار باقی بماند. طول عمر باتری طبق ادعای شرکت بیش از ۱۵ سال است.

مطالعه‌ی اخیری توسط ITP Renewables نشان داده که نوع باتری Cerenergy هیچ‌گونه تخریبی در وضعیت صحت در ۷۰۰ چرخه اول تست نداشته، در حالی که در باتری‌های لیتیوم-یونی LFP و NMC معمولاً تخریب دیده می‌شود.

باتری چگونه کار می‌کند؟

هنگام شارژ، الکترون‌ها از ترمینال مثبت به ترمینال منفی جریان می‌یابند. یون‌های سدیم از نمک (سدیم کلرید) از طریق الکترود سرامیکی جامد به سمت ترمینال منفی کانیستر حرکت می‌کنند. یون‌های کلرید باقی‌مانده به نیکل پیوند می‌خورند و کلرید نیکل را در کاتد تشکیل می‌دهند.

سدیم یک لایه آند مذاب در بیرون لوله سرامیکی تشکیل می‌دهد و با کانیستر فولادی در تماس است و باتری کاملاً شارژ می‌شود.

در طی تخلیه، الکترون‌ها به عقب جریان می‌یابند؛ سدیم مذاب به یون‌های Na+ اکسید می‌شود و دوباره از طریق لوله سرامیکی جامد به سدیم کلرید تبدیل می‌شود. کلرید نیکل نیز به نیکل فلزی کاهش می‌یابد.

باتری Cerenergy با ظرفیت انرژی تقریباً 110-130 Wh/kg با باتری‌های لیتیوم-یونی LFP (90-110 Wh/kg) رقابت می‌کند. زمان شارژ و تخلیه آنها بین ۴ تا ۶ ساعت است که آنها را برای کاربردهای ذخیره‌سازی شبکه مناسب می‌سازد.

باتری ABS60 شامل ۲۴۰ سلول Cerenergy، هر کدام با ولتاژ ۲.۵۸ ولت است.

شرکت جوینت ونچر معتقد است که این باتری برای کاربردهای ذخیره‌سازی شبکه یا بخش انرژی بلندمدت که نیاز به قدرت بسیار بالا در مدت زمان کوتاه (مانند EV با قدرت بالا) نیست، ایده‌آل است.

این شرکت همچنین اعلام کرد که نتایج کلیدی از بیش از ۵۰۰ چرخه عملکرد پایدار نشان دادند، از جمله ظرفیت تخلیه‌ی ثابت ۸۰ آمپرساعت و راندمان تا ۹۱٪.