Руските учени успяха да разберат как работи анодът в новите натриево-йонни батерии

Съвместна група учени от Московския държавен университет и Skoltech извършиха трудна работа и точно идентифицираха всички процеси, които са в основата на работата на най-обещаващия нов клас химични хранителни вещества - натриевият йон Батерия.

Тези нови батерии се считат за най-обещаващи и ето защо.

Защо търсите заместител на литиево-йонна батерия

Като начало искам да кажа няколко думи защо всички толкова активно търсят заместител на литиево-йонни батерии. В момента литиево-йонните батерии се използват почти навсякъде, от най-малките джаджи до големите електроцентрали.

Нуждата от батерии нараства всяка година и именно тук се крие основният недостатък на литиево-йонните батерии. Работата е там, че литиевите запаси са изключително ограничени и разходите за неговото производство непрекъснато нарастват.

Поради тази причина научните групи по целия свят търсят адекватен заместител на лития по отношение на разходите и ефективността.

Една от обещаващите възможности за замяна са натриево-йонните батерии.

Това, което учените са предложили

Взето е решение да се използва натрий. Всъщност, по отношение на разпространението, това е шестият елемент на Земята, а натриевите соли са два пъти по-скъпи от литиевите соли. Освен това химичните свойства на натрия са подобни на тези на лития.

Основният проблем с натриево-йонните батерии беше анодът. Както знаете, в литиевите батерии той е направен от графит, но абсолютно не е подходящ за натриеви батерии.

Това е така, защото въглеродните шестоъгълници не съответстват на размера на натриевите катиони и следователно не се получава интеркалация.

Всъщност единственият подходящ материал за анода в натриевите батерии е така нареченият „твърд въглерод“. Това не е нищо повече от неподредено образуване на огънати графитни слоеве.

Именно този материал е успял да натрупа такова количество натрий, което е сравнимо с графита в литиева система.

Единствената уловка беше, че досега никой не знаеше как точно протича процесът на съхранение на натрий в твърд въглерод. Научните тестове позволиха да се установи, че основният заряд на "твърдия въглерод" се натрупва чрез механизма за интеркалация.

За справка. Интеркалацията е обратимо включване на йони в междинното пространство в кристалната решетка на твърдо вещество.

Точно както отбелязват учените, те не само са успели да разберат принципа на натрупване, но и са се научили как да създават „твърд въглерод“ с капацитет 300 mAh / g. И този показател по нищо не отстъпва на графита в литиево-йонните батерии

Тези данни, заедно с новия предложен метод за производство на нови аноди, значително ще доближат търговското използване на нови видове батерии. И може би скоро ще видим достойни конкуренти с литиево-йонни батерии по рафтовете.

Статията ми хареса, след това сложихме палци и не забравяйте да се абонирате.