Быстрая зарядка за меньшие деньги: натриевый аккумулятор превзошел литиевые аналоги
Ученые из Токийского университета наук экспериментально продемонстрировали, что натрий-ионные аккумуляторы (SIB) имеют более высокую скорость зарядки, чем стандартные литий-ионные аккумуляторы (LIB).
Исследование показало, что твердоуглеродные (HC) аноды позволяют быстрее вводить ионы, что свидетельствует о том, что SIB не просто дешевой альтернативой LIB, но и подходят для таких мощных устройств, как электромобили. Об этом говорится в пресс-релизе.
В ходе эксперимента команда тщательно рассчитала видимый коэффициент диффузии, который измеряет скорость движения ионов через материал. Данные показали, что этот коэффициент, как правило, выше для натрия, чем для лития.
"Наши результаты количественно демонстрируют, что скорость зарядки SIB с использованием HC-анода может достигать более высоких значений, чем у LIB", — заявил профессор Комаба.
Кроме того, исследование пролило свет на специфическое узкое место в процессе заряжания. Было обнаружено, что этапом, определяющим скорость, является механизм "заполнения пор", где ионы агрегируются, образуя псевдометаллические кластеры внутри нанопор твердого углерода.
ВажноХимический кинетический анализ показал, что для образования этих кластеров натрия требуется меньшая энергия активации, чем лития. Эта меньшая потребность в энергии свидетельствует о том, что внедрение натрия менее чувствительно к колебаниям температуры.
"Результаты этой работы показывают, что SIB — это не просто более дешевая и безопасная альтернатива LIB, но и то, что они предлагают настоящие преимущества в скорости зарядки, что особенно актуально для мощных приложений", — отметили ученые.
Напомним, исследователи разработали метод создания стабильных, безопасных и доступных аккумуляторов, которые позволят заряжать электромобили за считанные минуты
Фокус также сообщал, что ученые Канаде перепрофилировали пигмент индиго, который веками использовали для окрашивания тканей, для использования в твердотельных аккумуляторах.