Sodium Ion Battery
โซเดียมไม่ใช่แค่เกลืออีกต่อไป
เมื่อพูดถึงโซเดียม คนส่วนใหญ่อาจนึกถึงเกลือ (โซเดียมคลอไรด์ NaCl) หนึ่งในแร่ธาตุที่มีมากที่สุดในโลก เป็นส่วนประกอบสำคัญในการทำอาหาร แต่ทราบหรือไม่ โซเดียมนั้นเป็นโลหะอ่อนที่อยู่ในกลุ่มโลหะอัลคาไลหมู่ 1 มีลักษณะเป็นของแข็ง สีเงิน ไม่ได้เป็นผงสีขาวแบบเดียวกันกับเกลือ และคุณสมบัติทางกายภาพของโซเดียม คือ โลหะตัวนำความร้อนและไฟฟ้าที่ดี ไม่เป็นพิษ ทำปฏิกิริยาว่องไว โดยเกลือโซเดียมชนิดนี้ เรียกว่า “โซเดียมไอออน (Na+)”
ทำไมต้องเป็นโซเดียม
ทุกวันนี้แบตเตอรี่ที่นิยมใช้เชิงพาณิชย์คือแบตเตอรี่แบบลิเทียมไอออน เพราะเป็นแบตเตอรี่ที่มีประสิทธิภาพในการกักเก็บพลังงานสูงที่สุดเมื่อเทียบต่อน้ำหนักของแบตเตอรี่ แต่ยังมีข้อจำกัดในด้านความปลอดภัย เป็นแร่หายากที่มีปริมาณจำกัด และไม่เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อม นักวิจัยจากทั่วโลก ทั้งจีน สหรัฐ และยุโรป จึงมองหาตัวเลือกใหม่ของวัสดุพื้นฐานสำหรับการผลิตแบตเตอรี่เพื่อตอบสนองความต้องการที่เพิ่มขึ้นในอนาคต โดยวัสดุที่นักวิทยาศาสตร์และผู้เชี่ยวชาญด้านเคมีแนะนำว่าจะเป็นองค์ประกอบใหม่ของแบตเตอรี่ที่ควรนำมาใช้ทดแทน ลิเทียม- ไอออน ก็คือโซเดียม ไอออน
สำหรับประเทศไทย ศูนย์เทคโนโลยีเพื่อความมั่นคงของประเทศและการประยุกต์เชิงพาณิชย์ (NSD) สำนักงานพัฒนาวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีแห่งชาติ (สวทช.) ร่วมกับมหาวิทยาลัยขอนแก่น เพื่อศึกษาเกี่ยวกับแบตเตอรี่ โซเดียมไอออน จากการศึกษาของทีมนักวิจัยพบว่าทั้งโพแทสเซียมคลอไรด์และโซเดียมคลอไรด์ (NaCl) ที่จะนำมาผลิต เป็นวัตถุดิบที่มีคุณสมบัติใกล้เคียงกับโลหะลิเทียม และมีศักยภาพนำมาผลิตเป็นแบตเตอรี่ได้ ที่สำคัญประเทศไทยมีแหล่งแร่โพแทชและเกลือหินอยู่เป็นจำนวนมาก โดยเฉพาะในพื้นที่ภาคอีสาน จากการประเมินปริมาณสำรองแร่เบื้องต้น พบว่าประเทศไทยมีแร่โพแทชมากกว่า 407,000 ล้านตัน ซึ่งถือว่าเป็นแหล่งโพแทชที่มีศักยภาพสูงที่สุดในภูมิภาคเอเชีย
หลักการทำงานของแบตเตอรี่โซเดียม ไอออน
แบตเตอรี่ โซเดียมไอออน (sodium-ion)” มีคาร์บอนแข็งเป็นแอโนด และมีวัสดุสารประกอบโซเดียม เป็นแคโทด ซึ่งหลักการทำงานของแบตเตอรี่ชนิดนี้คือ ในขณะชาร์จไอออนของโซเดียม (Na+) จะหลุดออกจากแคโทดโดยอิเล็กโทรไลต์ที่มีส่วนประกอบของเกลือโซเดียมจะเป็นตัวกลางในการเคลื่อนที่ของไอออน และเข้าไปแทรกตัวในขั้วแอโนด เมื่อมีการใช้งานแบตเตอรี่ไอออนจะไหลออกจากขั้วแอโนดกลับไปที่ขั้วแคโทดตามเดิม พร้อมให้พลังงานไฟฟ้าออกมา เมื่อโซเดียมไอออนไหลกลับจนหมด ปฏิกิริยาจะสิ้นสุดลง หรือเท่ากับการใช้งานแบตเตอรี่หมด การนำแบตเตอรี่ไปชาร์จใหม่ก็จะทำให้แบตเตอรี่เข้าสู่กระบวนการเช่นเดิม
ข้อดีของแบตเตอรี่โซเดียมไอออน
ข้อดีของแบตเตอรี่โซเดียมไอออนประกอบไปด้วย ความหนาแน่นของพลังงานที่สูง ชาร์จไฟได้รวดเร็ว มีความเสถียรต่อความร้อน สามารถคงประสิทธิภาพไว้ได้ในอุณหภูมิต่ำ และมีประสิทธิภาพสูงในการประกอบเข้ากับยานยนต์ พร้อมทั้งหลักการเคลื่อนที่ระหว่างแคโทดและแอโนดของแบตเตอรี่โซเดียมไอออน มีความคล้ายกับแบตเตอรี่ลิเทียมไอออน ทำให้โซเดียมเป็นวัสดุที่ได้รับความสนใจทั้งในเชิงวิชาการและเชิงพาณิชย์
ตารางด้านล่างนี้เป็นการเปรียบเทียบระหว่าง แบตเตอรี่โซเดียม ไอออน, แบตเตอรี่ลิเธียม ไอออน และ แบตเตอรี่แบบตะกั่วกรดที่ใช้ในปัจจุบัน
อ้างอิงจากข้อมูล : https://en.wikipedia.org/wiki/Sodium-ion_battery
บริษัทไฮ-เทค อีโค เอ็นเนอจี จำกัด ร่วมกับแผนกนวัตกรรมและโรงงานแบตเตอรี่และพลังงานยุคใหม่ของมหาวัยาลัยขอนแก่น และผู้ผลิตแบตเตอรี่ชั้นนำจากต่างประเทศ คิดค้น และพัฒนาแบตเตอรี่รุ่นใหม่จากโซเดียมที่มีประสิทธิภาพในการกักเก็บพลังงานสูง มีความปลอดภัย มีอายุการใช้งานนาน และเป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อม
บริษัท ไฮ-เทค อีโค เอ็นเนอจี พร้อมนำเสนอตัวเลือกของผลิตภัณฑ์ที่เหมาะกับการใช้งานในหลากหลายธุรกิจ เช่น แบตเตอรี่สำหรับกักเก็บพลังงานแสงอาทิตย์ BESS แบตเตอรี่สำหรับสตาร์ทรถ แบตเตอรี่สำหรับสำรองไฟ และแบตเตอรี่สำหรับรถยก (โฟลคลิฟท์) รวมถึงรถกอล์ฟไฟฟ้า ที่ผลิตจากโซเดียม ไออน เพื่ออนาคตที่ดีกว่า เรามีแบตเตอรี่ให้เลือก ทั้งแบบ เซลล์ และ แบตเตอรี่แพ็คสำเร็จ ตามความต้องการของลูกค้า