Ионно-натриевые батареи могут заменить привычные нам литий-ионные ( 1 фото )

Литий-ионные аккумуляторы конкурентоспособны и имеют быстрое время зарядки. Однако литий и другие редкие и дорогие металлы, такие как кобальт и медь, не входят в число самых распространенных элементов на Земле, и постоянно растущий спрос может привести к проблемам со снабжением, сообщает kratko-news.com.

Ионно-натриевые батареи становятся более дешевой альтернативой. Во многих странах проводится несколько исследований, чтобы сделать натриевые ионные батареи коммерчески жизнеспособными.

«Натрий является шестым по распространенности элементом на Земле, он по существу безграничен и устойчив», — сказал Джеймс Куинн, генеральный директор Faradion Ltd., компании, базирующейся в Шеффилде, Англия, которая разрабатывает ионно-натриевые батареи.

Исследователи из Токийского научного университета сделали еще один шаг, чтобы вывести на рынок ионно-натриевые батареи нового поколения. Они достигли более высокой плотности энергии в ионно-натриевых батареях, чем в литий-ионных батареях.

В недавнем исследовании, опубликованном в Angewandte Chemie International Edition, команда объявила, что нашла энергосберегающий метод производства нового углеродного материала для ионно-натриевых батарей большой емкости.

Исследование было сосредоточено на синтезе твердого углерода, высокопористого материала, который является отрицательным электродом перезаряжаемых батарей, с использованием оксида магния (MgO) внутри наноразмерных пор твердого углерода.

Исследователи из Токийского научного университета исследовали другую технику смешивания ингредиентов MgO для тонкой настройки наноструктуры полученного твердого углеродного электрода. После многочисленных экспериментальных и теоретических анализов они определили оптимальные производственные условия и компоненты для получения твердого углерода емкостью 478 мАч / г.

Энергоемкость этого недавно разработанного твердого углеродного электрода превышает емкость графита (372 мАч / г), который в настоящее время используется в качестве материала отрицательного электрода в литий-ионных батареях.

Хотя ионно-натриевая батарея с этим твердым углеродным отрицательным электродом теоретически будет работать при напряжении на 0,3 В ниже, чем стандартная литий-ионная батарея, более высокая емкость первой приведет к гораздо более высокой плотности энергии — 1600 Втч / кг по сравнению с 1430 Втч / кг, или 19 % выше.

Будут проведены дальнейшие исследования, чтобы убедиться, что предлагаемый материал действительно имеет лучший срок службы, низкотемпературные характеристики и другие характеристики натриево-ионных батарей.