Швидше заряджання за менші гроші: натрієвий акумулятор перевершив літієві аналоги
Вчені з Токійського університету наук експериментально продемонстрували, що натрій-іонні акумулятори (SIB) мають вищу швидкість заряджання, ніж стандартні літій-іонні акумулятори (LIB).
Дослідження показало, що твердовуглецеві (HC) аноди дозволяють швидше вводити іони, що свідчить про те, що SIB не просто дешевою альтернативою LIB, але й підходять для таких потужних пристроїв, як електромобілі. Про це йдеться в пресрелізі.
В ході експерименту команда ретельно розрахувала видимий коефіцієнт дифузії, який вимірює швидкість руху іонів через матеріал. Дані показали, що цей коефіцієнт, як правило, вищий для натрію, ніж для літію.
"Наші результати кількісно демонструють, що швидкість заряджання SIB з використанням HC-анода може досягати вищих значень, ніж у LIB", — заявив професор Комаба.
Окрім того, дослідження пролило світло на специфічне вузьке місце в процесі заряджання. Було виявлено, що етапом, що визначає швидкість, є механізм "заповнення пор", де іони агрегуються, утворюючи псевдометалеві кластери всередині нанопор твердого вуглецю.
Хімічний кінетичний аналіз показав, що для утворення цих кластерів натрію потрібна менша енергія активації, ніж літію. Ця менша потреба в енергії свідчить про те, що впровадження натрію менш чутливе до коливань температури.
"Результати цієї роботи показують, що SIB — це не просто дешевша та безпечніша альтернатива LIB, але й те, що вони пропонують справжні переваги у швидкості заряджання, що особливо актуально для потужних застосувань", — наголосили вчені.
Нагадаємо, дослідники розробили метод створення стабільних, безпечних та доступних акумуляторів, що дозволять заряджати електромобілі за лічені хвилинию
Фокус також повідомляв, що вчені Канаді перепрофілювали пігмент індиго, який століттями використовували для фарбування тканин, для використання у твердотільних акумуляторах.