Sodium Based Batteries… แบตเตอรี่พลังเกลือ #GreenEconomy

Na-ion Battery

แบตเตอรี่แบบลิเธียม-ไอออน หรือ Lithium-ion ซึ่งเป็นมาตรฐานแบตเตอรี่คุณภาพสูง และ ถูกออกแบบเพื่อใช้เป็นส่วนประกอบหลักของอุปกรณ์ไฟฟ้าไร้สายทุกชนิด ซึ่งสามารถชารจ์ประจุไฟฟ้าเพื่อใช้งานซ้ำได้ ไม่ว่าจะเป็นโทรศัพท์มือถือ นาฬิกา โน๊ตบุ๊ค หรือ รถยนต์ไฟฟ้า

ด้วยคุณสมบัติในการชาร์จประจุใช้ซ้ำ ขนาดเล็ก และ การดูแลรักษาตลอดอายุการใช้งานต่ำถึงขั้นไม่ต้องทำอะไรเลย… ทำให้แบตเตอรี่แบบลิเธียม-ไอออน กลายเป็นหัวใจสำคัญของอุปกรณ์ไฮเทคสารพัด ที่ต้องพึ่งพาประจุไฟฟ้าในการทำงานทั้งหมด…

ปัญหาก็คือ… กระบวนการผลิตลิเธียมเพื่อใช้เป็นวัตถุดิบผลิตแบตเตอรี่ลิเธียม-ไอออนนั้น ซับซ้อนยุงยาก และ มีต้นทุนไม่ธรรมดา แถมยังมีปริมาณจำกัดไม่ต่างจากน้ำมัน ซึ่งในระยะยาวก็กระทบต่อการขยายตัวของเศรษฐกิจอยู่ดี… ความพยายามของนักวิจัยสายพลังงานจึงข้ามผ่านลิเธียมเพื่อตามหาวัตถุดิบใหม่ในการเก็บประจุไฟฟ้าจนพบความสามารถโดดเด่นของคุณสมบัติทางประจุไฟฟ้าของ Sodium

งานวิจัยหลังสำเร็จปริญญาเอก หรือ Post-Doctorate ของ Dr.Duygu Karabelli Kaus จาก Fraunhofer Institute for Manufacturing Engineering and Automation ในสังกัด Universität Stuttgart Campus Vaihingen ในเมือง Stuttgart ประเทศเยอรมนี ในหัวข้อ… Sodium-Based Batteries: In Search of the Best Compromise Between Sustainability and Maximization of Electric Performance… ซึ่งสาระสำคัญของงานวิจัยได้ศึกษาเปรียบแบตเตอรี่จากวัสดุต่าง โดยเปรียบเทียบความหนาแน่นของพลังงาน หรือ Density… อายุการใช้งาน หรือ Lifetime… ความปลอดภัย หรือ Safety  และ ต้นทุนต่อกิโลวัตต์ชั่วโมง หรือ Costs per kWh… และ ข้อมูลศึกษาเปรียบเทียบอย่างละเอียดจากงานวิจัยชุดนี้ ได้กลายเป็นเอกสารอ้างอิงชิ้นสำคัญในการพัฒนาแบตเตอรี่ โซเดียม-ไอออน หรือ Sodium-Ion หรือ Na-ion ในเชิงพาณิชย์กันอย่างคึกคัก

ประเด็นก็คือ… Sodium หรือ Na ที่จะใช้เป็นวัตถุดิบในแบตเตอรรี่โซเดียม-ไอออน จะได้มาจากเกลือที่มีอยู่มากมายบนโลกใบนี้ และ การทำเหมืองและสกัดเอา Sodium มาทำแบตเตอรี่ก็กระทบสิ่งแวดล้อมน้อยกว่าการทำเหมืองและสกัดลิเธียมอย่างเทียบกันไม่ได้

ผลงานการค้นคว้าจาก Energy Materials Group ใน University of Birmingham ได้ศึกษาธาตุชนิดต่างๆ ที่จะนำมาผลิตแบตเตอรี่ทดแทนลิเธียมเช่นกัน… และพวกเขาร่วมกันประกาศความสำเร็จด้วยการยืนยันว่า โซเดียม หรือ Sodium มีคุณสมบัติที่จะนำมาทำเป็นแบตเตอรี่ได้

แต่การจะนำไอออนของโซเดียมมาแทนที่ไอออนของลิเธียมนั้น ไม่สามารถทำได้โดยตรง เนื่องจากขนาดไอออนของโซเดียมนั้นใหญ่กว่าของลิเธียม ทำให้การใช้คาร์บอนเป็นขั้วไฟฟ้าแบบลิเธียมจึงไม่อาจทำได้… การศึกษาผ่านแบบจำลองด้วยโมเดลทางควอนตัมพบว่า… หากใช้ฟอสฟอรัสมาเป็นขั้วไฟฟ้าแทนคาร์บอน จะทำให้แบตเตอรี่แบบโซเดียม-ไอออน หรือ Sodium-Ion แสดงคุณสมบัติในการชาร์จประจุซ้ำได้เหมือนกับแบตเตอรี่ลิเธียมไอออน แต่มีราคาในกระบวนการผลิตต่ำกว่า… ที่สำคัญก็คือ การใช้ฟอสฟอรัสจะสามารถทำให้แบตเตอรี่มีความจุมากกว่าเดิมถึง 7 เท่า ซึ่งเป็นสัญญาณที่ดีของแบตเตอรี่ความจุสูงแบบโซเดียม-ไอออนที่จะถูกพัฒนาขึ้นในอนาคต

และล่าสุด… Contemporary Amperex Technology Co., Limited หรือ CATL หนึ่งในผู้ผลิตแบตเตอรี่รถยนต์ไฟฟ้าที่ใหญ่ที่สุดในโลกจากมณฑลฟูเจี้ยน หรือ Fujian ก็ได้ประกาศแผนการผลิตแบตเตอรรี่ Na-ion ในเชิงพาณิชย์โยเร็วที่สุด… ซึ่ง Robin Zeng หรือ Yuqun Zeng ในฐานะ CEO ของ CATL ประกาศชัดเจนว่า… การผลิตแบตเตอรรี่ Na-ion เชิงพาณิชย์ให้ได้ภายในเดือนกรกฎาคม ปี 2021 ก็ยังถือว่าช้ามากแล้ว

References…

Share this post

Share on facebook
Share on google
Share on twitter
Share on linkedin
Share on pinterest
Share on print
Share on email
Add Reder's Line friends

เพิ่ม Reder เป็นเพื่อนทาง Line... เรามีเรื่องเล่าและแรงบันดาลใจส่งถึงท่านบน Timeline ทุกวัน และ รบกวนท่านผ่านข้อความ Chat เท่าที่จำเป็น

Related Post

Functional Foods

Functional Foods Acceleration Platform… โปรแกรมพัฒนา SMEs อาหารขั้นเทพ โดย สสว.

รับสมัครผู้ประกอบการอาหาร ที่ต้องการพัฒนาอาหารฟังก์ชั่น เพื่อเพิ่มมูลค่า และสร้างโอกาสทางการตลาดให้กับผลิตภัณฑ์… เข้าร่วมกิจกรรม “Functional Foods Acceleration Platform: Design Thinking Workshop” โดยวิทยากรผู้เชี่ยวชาญจากบริษัท Healthy Marketing Team ผู้เชี่ยวชาญด้านการตลาดอาหารสุขภาพจากต่างประเทศ

The Comparison Effect… เปรียบเทียบมากไปก็จิตใจว้าวุ่น

ความเครียดจากการเปรียบเทียบตนเองกับผู้อื่นซึ่งส่งผลต่อการนอนอย่างไม่มีประสิทธิภาพ… การถูกข่มเหงรังแกบนโลกออนไลน์ หรือ Cyberbullying… ความรู้สึกด้อยค่าเมื่อเปรียบเทียบตนเองกับผู้อื่น… และความรู้สึกไม่พอใจต่อรูปร่างของตนเองเมื่อเทียบกับรูปร่างของผู้อื่น

Education Resource Planning

Smart Pedagogy and Smart Education… วิสัยทัศน์ทางการศึกษาเร่งด่วนจำเป็น #ReEducation

ระบบการศึกษาในปัจจุบันล้วนปรับตัว และ เปลี่ยนแปลงตามบริบททางเทคโนโลยีที่เข้ามา จนเราได้เห็นสถานศึกษาขนาดใหญ่ และ สถานศึกษาที่บริหารโดยนักบริหารการศึกษาเปี่ยมวิสัยทัศน์ เปิดกว้างกับระบบบริหารภายในด้วยการใช้ซอฟท์แวร์ EDRP หรือ Education Resource Planning รวมทั้งการเปิดใช้ระบบการเงินของสถานศึกษาผ่าน Payment Gatway ที่ทันสมัย… ซึ่งการพัฒนามาถึงขั้นนี้ จะหมายถึงความพร้อมที่จะปฏิรูปไปสู่ Smart Education เต็มรูปแบบได้ไม่ยาก…

Bank Loan

สินเชื่อฟื้นฟู ดอกเบี้ยพิเศษ 2% ต่อปีเพื่อ SMEs #RederSMEs

สินเชื่อฟื้นฟู เปิดกว้างคุณสมบัติบุคคลธรรมดาและนิติบุคคล กู้ได้ทั้งลูกค้าเดิม และลูกค้าใหม่ กำหนดวงเงินขอสินเชื่อต่อราย สำหรับลูกค้าเดิม ไม่เกิน 30% ของวงเงินสินเชื่อที่มีอยู่กับธนาคาร ณ 31 ธันวาคม พ.ศ. 2562 หรือ 28 กุมภาพันธ์ พ.ศ. 2564 แล้วแต่จำนวนใดจะสูงกว่า… หากเคยได้รับวงเงิน Soft Loan เดิมตามตามพระราชกำหนดการให้นับรวมด้วย… โดยไม่เป็น NPL ณ วันที่ 31 ธันวาคม พ.ศ. 2562 และสำหรับลูกค้าใหม่ ที่ไม่มีวงเงินสินเชื่ออยู่กับสถาบันการเงิน ณ 28 กุมภาพันธ์ พ.ศ. 2564 ขอสินเชื่อได้สูงสุดไม่เกิน 20 ล้านบาท