ทุกวันนี้แบตเตอร์รี่แบบลิเธียม-ไอออน (lithium-ion) กลายเป็นหนึ่งในสิ่งที่จำเป็นต่อการดำรงชีวิตของเรา เนื่องจากมันเป็นส่วนประกอบหลักของอุปกรณ์ไฟฟ้าทุกชนิดทีสามารถชารจ์ไฟได้ ไม่ว่าจะเป็นโทรศัพท์มือถือ คอมพิวเตอร์พกพา หรือกระทั่งรถยนต์พลังงานไฟฟ้า เนื่องจากแบตเตอร์รี่ชนิดนี้มีคุณสมบัติในการชาร์จไฟซ้ำ แต่อย่างไรก็ตามในกระบวนการผลิตลิเธียมนั้นทำได้ยาก และมีราคาที่สูงซึ่งสามารถส่งผลกระทบต่อการขยายตัวของเศรษฐกิจในอนาคต ดังนั้นการหาธาตุชนิดอื่นที่มีสมบัติใกล้เคียงกับลิเธียมแต่มีราคาที่ถูกกว่าจึงได้เริ่มต้นขึ้น

จากความต้องการแบตเตอร์รี่ที่มากขึ้นของตลาดโลก ทำให้ทีมนักวิทยาศาสตร์จาก University of Birmingham ได้ศึกษาธาตุชนิดอื่นๆ ที่มีราคาถูกและสามารถนำมาแทนทีลิเธียมที่อยู่ในแบตเตอร์รี่แบบ ลิเธียม-ไออน และพบว่าโซเดียม (sodium) ซึ่งเป็นธาตุราคาถูก อีกทั้งยังมีปริมาณที่มากมายมหาศาลในน้ำทะเลเนื่องจากโซเดียมเป็นส่วนประกอบหลักในเกลือ (sodium chloride) มีคุณสมบัติที่จะนำมาทำเป็นแบตเตอร์รี่ได้ แต่การจะนำไอออนของโซเดียมมาแทนที่ไอออนของลิเธียมนั้นไม่สามารถทำได้โดยตรง เนื่องจากขนาดไอออนของโซเดียมนั้นใหญ่กว่าลิเธียม ทำให้การใช้คาร์บอนเป็นขั้วไฟฟ้าแบบลิเธียมจึงไม่อาจทำได้ ซึ่งผลจากการทำนายด้วยโมเดลทางควอนตัมของนักวิทยาศาสตร์พบว่าหากใช้ฟอสฟอรัสมาเป็นขั้วไฟฟ้าแทนจะสามารถทำให้แบตเตอร์รี่แบบโซเดียม-ไอออน (sodium-ion) แสดงคุณสมบัติในการชาร์จไฟซ้ำได้เหมือนกับแบตเตอร์รี่ลิเธียมไอออน แต่มีราคาในกระบวนการผลิตที่ต่ำกว่า นอกจากนั้นแล้วการใช้ฟอสฟอรัสจะสามารถทำให้แบตเตอร์รี่มีความจุมากกว่าเดิมถึง 7 เท่า ซึ่งเป็นสัญญาณที่ดีของแบตเตอร์รี่ความจุสูงแบบโซเดียม-ไอออนที่จะถูกพัฒนาขึ้นในอนาคต

นับเป็นข่าวดีของวงการอุตสาหกรรมอิเล็กทรอนิกส์ที่มีการค้นพบธาตุอื่นที่จะนำมาใช้แทนลิเธียมในการผลิตแบตเตอรีได้ หากในอนาคตนักวิทยาศาสตร์สามารถผลิตแบตเตอร์รี่ความจุสูงที่ทำมาจากธาตุโซเดียมนั่นคือแบตเตอรีแบบโซเดียม-ไอออนขึ้นมาได้จริง เราอาจมีมือถือรุ่นใหม่ที่แบตเตอร์รี่มีอายุการใช้งานที่ยาวนานกว่าเดิมแต่มีราคาที่ถูกลงออกมาให้เลือกใช้

ที่มา phys.org/news
เรียบเรียงโดย @MrVop