ما هي بطاريات الصوديوم أيون؟

<div id&equals;"wtr-content" &NewLine;&Tab; &Tab;data-bg&equals;"&num;FFFFFF" &NewLine;&Tab; &Tab;data-fg&equals;"&num;dd9933" &NewLine;&Tab; &Tab;data-width&equals;"6" &NewLine;&Tab; &Tab;data-mute&equals;"1" &NewLine;&Tab; &Tab;data-fgopacity&equals;"1&period;00" &NewLine;&Tab; &Tab;data-mutedopacity&equals;"1&period;00" &NewLine;&Tab; &Tab;data-placement&equals;"bottom" &NewLine;&Tab; &Tab;data-placement-offset&equals;"0" &NewLine;&Tab; &Tab;data-content-offset&equals;"0" &NewLine;&Tab; &Tab;data-placement-touch&equals;"bottom" &NewLine;&Tab;&Tab; data-placement-offset-touch&equals;"0" &NewLine;&Tab; &Tab;data-transparent&equals;"1" &NewLine;&Tab; &Tab;data-shadow&equals;"0" &NewLine;&Tab; &Tab;data-touch&equals;"1" &NewLine;&Tab; &Tab;data-non-touch&equals;"0" &NewLine;&Tab; &Tab;data-comments&equals;"0" &NewLine;&Tab; &Tab;data-commentsbg&equals;"&num;ffcece" &NewLine;&Tab; &Tab;data-location&equals;"page" &NewLine;&Tab; &Tab;data-mutedfg&equals;"&num;dd9933" &NewLine;&Tab; &Tab;data-endfg&equals;"transparent" &NewLine;&Tab; &Tab;data-rtl&equals;"1" &NewLine;&Tab; &Tab;>&NewLine;<p>تناولنا في <a href&equals;"https&colon;&sol;&sol;elakademiapost&period;com&sol;&percnt;D9&percnt;85&percnt;D8&percnt;A7-&percnt;D9&percnt;87&percnt;D9&percnt;8A-&percnt;D8&percnt;A7&percnt;D9&percnt;84&percnt;D8&percnt;A8&percnt;D8&percnt;B7&percnt;D8&percnt;A7&percnt;D8&percnt;B1&percnt;D9&percnt;8A&percnt;D8&percnt;A7&percnt;D8&percnt;AA-&percnt;D8&percnt;A7&percnt;D9&percnt;84&percnt;D8&percnt;AC&percnt;D9&percnt;84&percnt;D9&percnt;81&percnt;D8&percnt;A7&percnt;D9&percnt;86&percnt;D9&percnt;8A&percnt;D8&percnt;A9&percnt;D8&percnt;9F&sol;" target&equals;"&lowbar;blank" rel&equals;"noreferrer noopener">مقالاتنا السابقة البطاريات الجلفانية<&sol;a>، وتطرقنا إلى أحد أنواعها وهي <a href&equals;"https&colon;&sol;&sol;elakademiapost&period;com&sol;&percnt;D9&percnt;85&percnt;D8&percnt;A7-&percnt;D9&percnt;87&percnt;D9&percnt;8A-&percnt;D8&percnt;A8&percnt;D8&percnt;B7&percnt;D8&percnt;A7&percnt;D8&percnt;B1&percnt;D9&percnt;8A&percnt;D8&percnt;A7&percnt;D8&percnt;AA-&percnt;D8&percnt;A7&percnt;D9&percnt;84&percnt;D9&percnt;84&percnt;D9&percnt;8A&percnt;D8&percnt;AB&percnt;D9&percnt;8A&percnt;D9&percnt;88&percnt;D9&percnt;85-&percnt;D8&percnt;A3&percnt;D9&percnt;8A&percnt;D9&percnt;88&percnt;D9&percnt;86&percnt;D8&percnt;9F&sol;" target&equals;"&lowbar;blank" rel&equals;"noreferrer noopener">بطارية الليثيوم أيون<&sol;a>&period; وهنا سنتناول بشكل أكثر تفصيلًا نوعًا آخر لهذه البطاريات، ألا وهي بطاريات الصوديوم أيون&period; تكمن أهمية بطارية الصوديوم أيون في إمكانيتها مستقبلًا في المساهمة في حل بعض التحديات التي تواجه<a href&equals;"https&colon;&sol;&sol;elakademiapost&period;com&sol;" target&equals;"&lowbar;blank" rel&equals;"noreferrer noopener"> تطبيقات تخزين الطاقة ذات السعات العالية، والمتجددة&period;<&sol;a><&sol;p>&NewLine;&NewLine;&NewLine;&NewLine;<h2 class&equals;"wp-block-heading" id&equals;"h-ما-هي-بطارية-الصوديوم-أيون">ما هي بطارية الصوديوم أيون؟<&sol;h2>&NewLine;&NewLine;&NewLine;&NewLine;<p>تعتبر بطارية الصوديوم أيون أحد أنواع البطاريات الجلفانية القابلة للشحن، والتي تستخدم أيونات الصوديوم لنقل الشحنة الكهربائية بين الأقطاب&period; تشير بعض الأبحاث إلى أن هذه البطاريات يمكن أن تكون بديلاً واعدًا لبطاريات الليثيوم أيون في التطبيقات الصناعية، وتخزين الطاقة كما سبق ذكره في مقدمتنا&period;<br>وما يميز هذه البطاريات هو تفردها بعدة مزايا أهمها&colon; الأمان، والاستدامة، والتكلفة المنخفضة&period;<&sol;p>&NewLine;&NewLine;&NewLine;&NewLine;<h2 class&equals;"wp-block-heading" id&equals;"h-ما-هي-آلية-عمل-بطارية-الصوديوم-أيون">ما هي آلية عمل بطارية الصوديوم أيون؟<&sol;h2>&NewLine;&NewLine;&NewLine;&NewLine;<p>تعتمد آلية عمل بطارية الصوديوم آيون على تدفق الأيونات بين القطبين المختلفين في البطارية أثناء عملية الشحن والتفريغ&period; في عملية الشحن، يتم تطبيق تيار كهربائي على البطارية، مما يؤدي إلى تحرير أيونات الصوديوم الموجودة في القطب السالب وتتحرك إلى القطب الموجب عبر مادة سائلة تحتوي على أملاح صودية منفصلة في مذيبات قطبية بروتية أو غير بروتية تسمى بالإلكتروليت&period; بعد ذلك، يتم تخزين هذه الأيونات في القطب الموجب&period;<br>أما في عملية التفريغ، يتم توصيل البطارية بالحمل الكهربائي ويتحرر الصوديوم من القطب الموجب ويتحرك عبر الإلكتروليت إلى القطب السالب، ويتم إطلاق الطاقة الكهربائية خلال هذه العملية&period;<&sol;p>&NewLine;&NewLine;&NewLine;&NewLine;<h2 class&equals;"wp-block-heading" id&equals;"h-كيف-تطورت-بطارية-الصوديوم-أيون-عبر-التاريخ">كيف تطورت بطارية الصوديوم أيون عبر التاريخ؟<&sol;h2>&NewLine;&NewLine;&NewLine;&NewLine;<p>تم اكتشاف بطارية الصوديوم أيون في عام 1807 من قبل الكيميائي والمخترع الإنجليزي سير همفري ديفي&period; وقد تم تطوير هذه البطاريات في السبعينات وأوائل الثمانينات من القرن الماضي&period; ومع ذلك ، بحلول التسعينات ، أظهرت بطاريات الليثيوم أيون فعالية تجارية أكبر، مما تسبب في انخفاض الاهتمام ببطاريات الصوديوم أيون&period;<br>في أوائل العقد الثاني من القرن الحادي والعشرين، شهدت بطاريات الصوديوم أيون عملية إعادة إحياء، وذلك بسبب ارتفاع تكلفة المواد الخام لبطاريات الليثيوم أيون&period; حتى وصلنا الآن إلى مرحلة تصنيع هذه البطاريات بصورة أوسع ليتم استخدامها تجاريًا في معظم المجالات الصناعية&period;<&sol;p>&NewLine;&NewLine;&NewLine;&NewLine;<h2 class&equals;"wp-block-heading" id&equals;"h-ما-مزايا-بطارية-الصوديوم-أيون">ما مزايا بطارية الصوديوم أيون؟<&sol;h2>&NewLine;&NewLine;&NewLine;&NewLine;<h3 class&equals;"wp-block-heading" id&equals;"h-توافر-ورخص-المادة-الخام">توافر ورخص المادة الخام&colon;<&sol;h3>&NewLine;&NewLine;&NewLine;&NewLine;<p>الصوديوم هو عنصر شائع في الطبيعة ولا يتطلب استخراجه من مناجم نادرة أو باهظة الثمن&period; يمكن الحصول على الصوديوم من ملح البحر، أو من منتجات ثانوية لعمليات صناعية أخرى&period;<&sol;p>&NewLine;&NewLine;&NewLine;&NewLine;<h3 class&equals;"wp-block-heading" id&equals;"h-الأمان">الأمان&colon;<&sol;h3>&NewLine;&NewLine;&NewLine;&NewLine;<p>بطاريات الصوديوم أيون غير قابلة للاشتعال، ولا تسبب حوادث حرارية أو انفجارا كما قد يحدث في بعض بطاريات الليثيوم أيون&period; كما أنها تتحمل الجهود الحرارية، وتتميز بالانتقال الآمن من درجات الحرارة العالية إلى المنخفضة بشكل أفضل&period;<&sol;p>&NewLine;&NewLine;&NewLine;&NewLine;<h3 class&equals;"wp-block-heading" id&equals;"h-غير-مكلفة">غير مكلفة&colon;<&sol;h3>&NewLine;&NewLine;&NewLine;&NewLine;<p>بطاريات الصوديوم أيون يمكن تصنيعها على نفس خطوط إنتاج بطاريات الليثيوم أيون دون تغيير كبير في المعدات أو التقنية&period; كما يمكن استخدامها لنفس التطبيقات التي تستخدم فيها بطاريات الليثيوم أيون دون تغيير كبير في التصميم، أو تغير في الأداء&period;<&sol;p>&NewLine;&NewLine;&NewLine;&NewLine;<h2 class&equals;"wp-block-heading" id&equals;"h-ما-هي-الأنواع-المختلفة-لبطاريات-الصوديوم-أيون">ما هي الأنواع المختلفة لبطاريات الصوديوم أيون؟<&sol;h2>&NewLine;&NewLine;&NewLine;&NewLine;<p>توجد عدة أنواع من بطاريات الصوديوم أيون تختلف في تركيبها وخصائصها واستخداماتها، ومن بين هذه الأنواع&colon;<&sol;p>&NewLine;&NewLine;&NewLine;&NewLine;<h3 class&equals;"wp-block-heading" id&equals;"h-بطاريات-الصوديوم-بوليمر">بطاريات الصوديوم-بوليمر&colon;<&sol;h3>&NewLine;&NewLine;&NewLine;&NewLine;<p>يتم استخدام بوليمرات صلبة أو هلامية بدلاً عن المذيبات السائلة، والتي تُعرف بالإلكتروليت&period; ØªØªÙ…يز هذه البطاريات بأنها أكثر أمانًا وأخف وزنًا وأكثر مرونة من البطاريات التقليدية&period;<br>تستخدم بطاريات الصوديوم بوليمر الصلبة -كما يوضح اسمها- بوليمرات صلبة مثل بولي أكسيد إثيلي《PEO》، أو بولي فلورو إثيلين 《PVDF》 كبديل للإلكتروليت&period; ÙˆØ¨Ø§Ù„رغم من تمتع هذه البطاريات بقوة ميكانيكية عالية؛ واستقرار كهروكيميائي جيد، إلا أنها تعاني من موصلية أيونية منخفضة، وانخفاض عدد دورات الشحن والتفريغ&period;<br>تستخدم بطاريات البوليمر صوديوم الهلامية بوليمرات هلامية مثل بولي أكريلامايد 《PAAm》، أو بولي فاينيل سيلان《PVS》 كبديل للإلكتروليت&period; يتميز هذا النوع باحتوائه على مذاب قطبي يتغلغل في شبكة بوليمرية ثلاثية الأبعاد، مما يزوده بموصلية أیونیة عالیة&period; ومع ذلك، فإن هذه البطاریات تعاني من انخفاض تحمل الأحمال المیکانیکیة، وتدهور سریع لسعة التخزین&period;<&sol;p>&NewLine;&NewLine;&NewLine;&NewLine;<h3 class&equals;"wp-block-heading" id&equals;"h-بطاريات-الصوديوم-كبريت">بطاريات الصوديوم-كبريت&colon;<&sol;h3>&NewLine;&NewLine;&NewLine;&NewLine;<p>تستخدم هذه البطاريات الصوديوم السائل، والكبريت السائل كأقطاب&period; وتتكون كل خلية من بطارية الصوديوم-كبريت من بديل إلكتروليت صلب ينقل الأيونات بشكل انتقائي بين قطب سالب من الصوديوم، وقطب موجب من الكبريت&period; يتم تغليف الخلية بغلاف فولاذي محمي من التآكل من الداخل، ويعمل هذا الغلاف كقطب موجب، بينما يعمل الصوديوم السائل كقطب سالب&period; ويتم إغلاق الحاوية من الأعلى بغطاء ألومنيوم محكم&period;<br>خلال عملية التفريغ، يتفاعل الصوديوم مع أكسجین الماء لإنتاج هیدروکسید صودیوم فی القطب السالب، بینما یتفاعل الکبریت مع أیونات الصودیوم لإنتاج کبریتید صودیوم فی القطب الموجب&period;<br>هذا النوع من البطاريات له كثافة طاقة مشابهة لبطاريات الليثيوم أيون، ويتم تصنيعه من مواد رخيصة وغير سامة&period; ومع ذلك، بسبب الحرارة العالية المطلوبة للتشغيل &lpar;عادة ما بين 300 و 350 درجة مئوية&rpar;، فضلاً عن طبيعة الصوديوم والكبريت المسببة للتآكل، فإن هذه البطاريات تناسب بشكل أساسي تطبيقات تخزين الطاقة الثابتة، بدلاً من استخدامها في المركبات&period; بالإضافة إلى أن هذه البطاريات تعاني من مشاكل في السلامة والمتانة، مثل عدد دورات الشحن والتفريغ المحدود &lpar;أقل من 1000 دورة في المتوسط&rpar;&period; نتيجة لذلك، لم تحقق هذه البطاريات انتشارًا تجاريًا واسعًا&period;<&sol;p>&NewLine;&NewLine;&NewLine;&NewLine;<h3 class&equals;"wp-block-heading" id&equals;"h-بطاريات-الصوديوم-هواء">بطاريات الصوديوم-هواء&colon;<&sol;h3>&NewLine;&NewLine;&NewLine;&NewLine;<p>يتكون هذا النوع من قطب سالب من الصوديوم، وقطب موجب من مادة كربونية تحتوي على محفز لتسهيل رد فعل الأكسجين&period; يفصل بينهما محفز إلكتروليتي يحتوي على أملاح صودا، أو بديلا صلبًا عنه&period; خلال عملية التفريغ، يتأكسد الصوديوم ويتحول إلى أيونات صوديوم، منتقلة عبر الناقل إلى القطب الموجب&period; بينما تسافر الإلكترونات عبر الدائرة الخارجية&period; ÙÙŠ نفس الوقت، يؤخذ الأكسجين من الهواء، ويتفاعل مع أيونات الصوديوم لتشكيل نواتج التفريغ، والتي قد تكون أكسيد الصوديوم، أو بيروكسيد الصوديوم، أو سوبرأكسيد الصوديوم بحسب ظروف التفاعل&period;<br> Ù‡Ø°Ø§ النوع من البطاريات له كثافة طاقة نظرية عالية جداً، تصل إلى 1600 واط ساعة &sol; كغم، وجهد تفريغ عالٍ، يصل إلى 2&period;5 فولت&period; <&sol;p>&NewLine;&NewLine;&NewLine;&NewLine;<h2 class&equals;"wp-block-heading" id&equals;"h-ما-هي-تطبيقات-واستخدامات-بطارية-الصوديوم-أيون">ما هي تطبيقات واستخدامات بطارية الصوديوم أيون؟<&sol;h2>&NewLine;&NewLine;&NewLine;&NewLine;<p>تتميز بطاريات الصوديوم أيون بعدة خصائص تجعلها مفيدة للعديد من التطبيقات، ومن بين استخداماتها&colon;<br>تخزين الطاقة المتجددة&colon; <a href&equals;"https&colon;&sol;&sol;elakademiapost&period;com&sol;&percnt;D8&percnt;AA&percnt;D9&percnt;82&percnt;D9&percnt;86&percnt;D9&percnt;8A&percnt;D8&percnt;A9-&percnt;D8&percnt;A7&percnt;D9&percnt;84&percnt;D9&percnt;85&percnt;D9&percnt;84&percnt;D8&percnt;AD-&percnt;D8&percnt;A7&percnt;D9&percnt;84&percnt;D8&percnt;B0&percnt;D8&percnt;A7&percnt;D8&percnt;A6&percnt;D8&percnt;A8&sol;" target&equals;"&lowbar;blank" rel&equals;"noreferrer noopener">استخدامها لتخزين الطاقة المتولدة من الطاقة الشمسية<&sol;a> والرياح وغيرها من المصادر المتجددة&period;<br>النقل الكهربائي&colon; من الممكن أيضًا استخدام بطاريات الصوديوم أيون في السيارات، والدراجات الكهربائية، والحافلات الكهربائية لتخزين الطاقة وتشغيل المحركات الكهربائية&period;<br>الإضاءة&colon; تعتبر بديلًا جيد لإضاءة الشوارع والمناطق النائية التي لا تصلها الكهرباء&period;<br>التطبيقات الطبية&colon; تستخدم في الأجهزة النقالة، وفي أجهزة المراقبة الطبية&period;<&sol;p>&NewLine;&NewLine;&NewLine;&NewLine;<h2 class&equals;"wp-block-heading" id&equals;"h-المصادر">المصادر&colon;<&sol;h2>&NewLine;&NewLine;&NewLine;&NewLine;<p><a href&equals;"https&colon;&sol;&sol;www&period;blackridgeresearch&period;com&sol;blog&sol;the-future-roadmap-for-sodium-na-ion-batteries" target&equals;"&lowbar;blank" rel&equals;"noreferrer noopener">The Future Roadmap for Sodium-Ion Batteries &&num;8211&semi; Blackridge Research<&sol;a>&period;<br><a href&equals;"https&colon;&sol;&sol;onlinelibrary&period;wiley&period;com&sol;doi&sol;10&period;1002&sol;aenm&period;201703137" target&equals;"&lowbar;blank" rel&equals;"noreferrer noopener">Sodium and Sodium&hyphen;Ion Batteries&colon; 50 Years of Research<&sol;a>&period;<br><a href&equals;"https&colon;&sol;&sol;www&period;sciencedirect&period;com&sol;science&sol;article&sol;pii&sol;S2095809922003630" target&equals;"&lowbar;blank" rel&equals;"noreferrer noopener">Engineering of sodium-ion batteries&colon; Opportunities and challenges<&sol;a><br><a href&equals;"https&colon;&sol;&sol;www&period;sciencedirect&period;com&sol;topics&sol;materials-science&sol;sodium-ion-battery">Sodium Ion Battery<&sol;a><&sol;p>&NewLine;<div class&equals;"uwp&lowbar;widgets uwp&lowbar;widget&lowbar;author&lowbar;box bsui sdel-9a8e25eb" ><div class&equals;"d-block text-center text-md-start d-md-flex p-3 bg-light ">&NewLine;&Tab;&Tab;&Tab;&Tab;<a href&equals;"https&colon;&sol;&sol;elakademiapost&period;com&sol;profile&sol;daliaalmokadam&sol;"><img src&equals;"https&colon;&sol;&sol;lh3&period;googleusercontent&period;com&sol;a-&sol;AOh14GhZXlY8&lowbar;S2--FkjfkR8tXUzv3zdjR75gWN5zTmD&equals;s96-c" class&equals;"rounded-circle shadow border border-white border-width-4 me-3" width&equals;"60" height&equals;"60" alt&equals;"Dalia Almokadam"><&sol;a>&NewLine;&Tab;&Tab;&Tab;&Tab;<div class&equals;"media-body">&NewLine;&Tab;&Tab;&Tab;&Tab;&Tab;<h5 class&equals;"mt-0">Author&colon; <a href&equals;"https&colon;&sol;&sol;elakademiapost&period;com&sol;profile&sol;daliaalmokadam&sol;">Dalia Almokadam<&sol;a><&sol;h5>&NewLine;&Tab;&Tab;&Tab;&Tab;&Tab;&NewLine;&Tab;&Tab;&Tab;&Tab;&Tab;<p>مهندسة ميكانيكية مهتمة بالعلوم الهندسية، والطبيعية، والطاقة المتجددة&period;<&sol;p>&NewLine;&Tab;&Tab;&Tab;&Tab;<&sol;div>&NewLine;&Tab;&Tab;&Tab;<&sol;div><&sol;div><&sol;div><div style&equals;'text-align&colon;center' class&equals;'yasr-auto-insert-visitor'><&excl;--Yasr Visitor Votes Shortcode--><div id&equals;'yasr&lowbar;visitor&lowbar;votes&lowbar;f8616a3736821' class&equals;'yasr-visitor-votes'><div class&equals;"yasr-custom-text-vv-before yasr-custom-text-vv-before-58877">اضغط هنا لتقييم التقرير<&sol;div><div id&equals;'yasr-vv-second-row-container-f8616a3736821' &NewLine; class&equals;'yasr-vv-second-row-container'><div id&equals;'yasr-visitor-votes-rater-f8616a3736821' &NewLine; class&equals;'yasr-rater-stars-vv' &NewLine; data-rater-postid&equals;'58877' &NewLine; data-rating&equals;'0' &NewLine; data-rater-starsize&equals;'32' &NewLine; data-rater-readonly&equals;'false' &NewLine; data-rater-nonce&equals;'79bfbbed13' &NewLine; data-issingular&equals;'true' &NewLine; ><&sol;div><div class&equals;"yasr-vv-stats-text-container" id&equals;"yasr-vv-stats-text-container-f8616a3736821"><svg xmlns&equals;"https&colon;&sol;&sol;www&period;w3&period;org&sol;2000&sol;svg" width&equals;"20" height&equals;"20" &NewLine; class&equals;"yasr-dashicons-visitor-stats" &NewLine; data-postid&equals;"58877" &NewLine; id&equals;"yasr-stats-dashicon-f8616a3736821"> &NewLine; <path d&equals;"M18 18v-16h-4v16h4zM12 18v-11h-4v11h4zM6 18v-8h-4v8h4z"><&sol;path> &NewLine; <&sol;svg><span id&equals;"yasr-vv-text-container-f8616a3736821" class&equals;"yasr-vv-text-container">&lbrack;Average&colon; <span id&equals;"yasr-vv-average-container-f8616a3736821">0<&sol;span>&rsqb;<&sol;span><&sol;div><div id&equals;'yasr-vv-loader-f8616a3736821' class&equals;'yasr-vv-container-loader'><&sol;div><&sol;div><div id&equals;'yasr-vv-bottom-container-f8616a3736821' class&equals;'yasr-vv-bottom-container'><&sol;div><&sol;div><&excl;--End Yasr Visitor Votes Shortcode--><&sol;div>