Британські вчені винайшли найкращі у світі натрій-іонні батареї завдяки своїй ліні

Натрій-іонні батареї мають безліч переваг перед літій-іонними аналогами. Однак накопичення енергії до них не належить. Це може змінитися завдяки новому методу створення батарей з використанням катодів, збагачених водою, пише newatlas.com.

Дослідники з Університету Суррея в Англії знайшли спосіб майже подвоїти ємність зберігання енергії в натрій-іонній батареї. Катоди були створені зі сполуки, яку постійно вивчають для використання в таких батареях, званого натрій-ванадієвим гідратом (NVOH). Зазвичай, під час виробництва катода на основі NVOH матеріал зневоднюють за допомогою нагріву, оскільки вважалося, що вода робить характеристики гіршими. Однак британські вчені вирішили залишити воду, що і дало можливість збільшити ємність зберігання енергії в 2 рази порівняно зі зневодненою версією.

Результати були несподіваними. Оксид ванадію натрію існує вже багато років, і зазвичай його піддають термічній обробці для видалення води, оскільки вважається, що це викликає проблеми. Вчені вирішили перевірити це припущення, і результат перевершив очікування — матеріал продемонстрував набагато вищу продуктивність і стабільність, ніж передбачалося, і може навіть відкрити нові захоплюючі можливості для використання натрій-іонних батарей у майбутньому.

NVOH виявився настільки ефективним, що, за словами дослідників, тепер він вважається одним із найкращих катодних матеріалів для натрій-іонних акумуляторів. Батареї, виготовлені з використанням цього матеріалу, залишалися стабільними понад 400 циклів заряджання.

У дослідженні, опублікованому в журналі Journal of Materials Chemistry A, йдеться про те, що причина збільшення накопичення енергії пов'язана з тим, що додаткова вода дала змогу шарам матеріалу трохи розширитися, надавши іонам натрію більше простору для переміщення всередину і назовні, що дало змогу катоду накопичувати більше іонів.

Додаткове відкриття

Команда також протестувала ефективність гідратованого NVOH як потенційного засобу для опріснення і виявила, що він показав себе так само добре, якщо не краще, ніж інші поширені електроди, що використовуються в цьому процесі.

"Можливість використовувати гідрат ванадату натрію в солоній воді — це справді захопливе відкриття, оскільки воно демонструє, що натрій-іонні батареї можуть не лише накопичувати енергію, а й допомагати видаляти сіль із води", — підсумували вчені.

У довгостроковій перспективі це означає, що дослідники, можливо, зможуть розробити системи, які використовують морську воду як абсолютно безпечний, безоплатний і доступний електроліт, одночасно виробляючи прісну воду в рамках процесу.

Раніше ми писали, що експерта вразила зарядна станція для дому. Модель Aferiy P280 здивувала тестувальника в багатьох відношеннях: вона працює як ДБЖ, має ємність 2048 Вт-год і 15 різних портів.