روش‌های ذخیره سازی انرژی

باتری‌های «جریان کاهش اکسیداسیون» از دو مخزن حاوی عناصر الکترواکتیو و غشای یونی رسانا استفاده می‌کنند. مزیت آن‌ها در جداسازی بخش “انرژی” و “قدرت” است. اما چگالی انرژی آن‌ها برای استفاده در خودروهای برقی بسیار کم است. با این حال، این فناوری می‌تواند در سایر موارد نیاز به ذخیره سازی انرژی (به جز خودروهای برقی) به کار رود.

گزینه دیگر استفاده از سدیم به عنوان جایگزینی برای لیتیوم (هر دو از یک خانواده شیمیایی قلیایی هستند)  برای ایجاد باتری‌های “سدیم-یون” است. سدیم عنصر فراوان‌تری نسبت به لیتیوم است و خواص آن پتانسیل قدرت بیشتری را ارائه می دهد. در حالی که سدیم در ذخیره‌سازی انرژی ثابت (در دمای بالا) یافت می‌شود، کاربرد وسیع‌تر آن در باتری‌های وسایل نقلیه، در حال حاضر توسط تعداد انگشت شماری از شرکت‌های نوپا که به دنبال صنعتی کردن این فرآیند هستند، مورد بررسی قرار گرفته است.

ترکیب عناصر مختلف در یک باتری بسته به جهت گرفته شده متفاوت است. به عنوان مثال، فناوری فلز-هوا شامل استفاده از یک الکترود فلزی است که در طول چرخه شارژ/دشارژ حل می‌شود و دوباره شکل می‌گیرد. یک الکترود دیگر نیز در مقابل آن وجود دارد که اکسیژن هوا را جذب کرده و آن را به واکنش شیمیایی اضافه می‌کند. درست مانند یک پیل سوختی. می‌توان از لیتیوم و روی نیز به عنوان الکترود استفاده کرد. در موارد خاص، شارژ نه به صورت الکتریکی، بلکه به صورت مکانیکی انجام می شود: مانند آلومینیوم، که می تواند به صورت کارتریج وارد شود. اما این راه حل هنوز آماده پاسخگویی به نیازهای انرژی یک خودرو نیست.

در نهایت باید گفت که، خواص شیمیایی فلزات می تواند موجب توسعه فناوری‌های نو در زمینه ذخیره‌سازی انرژی باشد. به عنوان مثال، در یک باتری لیتیوم-یون، جریان  با حرکت یون‌های لیتیوم تولید می‌شود. هر یون لیتیوم دارای یک بار است. اگر یک عنصر شیمیایی بتواند دو برابر این بار را تولید کند، ظرفیت باتری افزایش می‌یابد. از نظر تئوری، فلزاتی مانند کلسیم و منیزیم دارای چنین ویژگی هستند که به عنوان “دو ظرفیتی” شناخته می‌شود. از آنجایی که این مفهوم عمدتاً به تحقیقات آزمایشگاهی انجام شده در دانشگاه محدود می‌شود، برای اطمینان از دوام سایر اجزا در باتری به آزمایشات و تجربه عملی بیشتری نیاز داریم.