учені створили "живучу" натрієву батарею для заміни літієвих акумуляторів
Зазвичай акумулятори на основі натрію мають низьку щільність зберігання енергії та короткий термін служби, але фізики виправили ці проблеми.
Китайські дослідники вигадали конструкцію безанодної натрій-іонної батареї з підвищеною щільністю енергії. Про переваги нової технології стало відомо виданню TechXplore.
В останні роки вчені з усього світу шукають альтернативу дорогим літій-іонним батареям, які використовуються практично В усіх мобільних пристроях. Одним із потенційних замінників літію є натрій, який легко видобувати й обробляти, проте попередні акумулятори на його основі відрізнялися низькою щільністю енергії (менше 160 Втч/кг) — це кількість енергії, яку акумулятор може зберігати за своєї питомої ваги. Вся справа у великому розмірі та вазі атома натрію порівняно з літієм.
Команда, що об'єднала співробітників Китайської академії наук, лабораторії HiNa Battery Technology Co., Дослідницького центру фізики дельти річки Янцзи та Інституту передових технологій зберігання енергії на озері Тяньму, запропонувала концепцію натрієвої батареї з вищою щільністю енергії і без негативно зарядженого електрода. Вони досягли успіху, зробивши вуглецеве покриття на алюмінієвому струмознімачі та боровмісних електролітах. До складу пристрою також входить шаруватий оксидний катод.
"Повідомляємо про створення безанодної натрієвої батареї зі щільністю енергії понад 200 Втч/кг, що навіть вище, ніж у комерційної графітової батареї LiFePO4, — зазначається у статті. — Ми показуємо, що рівномірна нуклеація та міцні міжфазні кордони забезпечують оборотне осадження натрію без утворення тріщин".
Китайські вчені провели серію тестів і виявили, що, порівняно з іншими натрій-іонними батареями, їхній прототип має не тільки велику щільність, але й термін служби. Без додаткового впливу відновлення електрода він витримав 260 циклів, що є рекордом для великогабаритних акумуляторів на основі натрію.
"Знання, отримані під час цієї роботи в результаті аналізу поведінки натрієвого покриття/зачистки та міжфазної хімії, відкривають шлях для подальшого розвитку натрієвих акумуляторів зі ще вищими характеристиками", — заявили дослідники.
Раніше вчені отримали літій-повітряну батарею із щільністю понад 500 Втч/кг. Вона має великі розміри, але підійде для електролітаків або електромобілів.
Нещодавно вчені знайшли спосіб видобувати літій прямо з води. Вони використовують наночастинки, які дозволяють легко витягувати метал із промислових стоків за допомогою магнетизму.