Портативні гаджети можуть отримати нові акумулятори

Портативні гаджети можуть отримати нові акумулятори

Виснаження світових запасів літію змушує шукати більш поширену альтернативу цьому елементу для застосування в батареях. Одним з потенційних кандидатів вважається натрій - дешевший, ніж літій і нетоксичний матеріал, запаси якого в природі практично безмежні.

В даний час головним недоліком натрій-іонних батарей є низька швидкість зарядки і розрядки. Спроби якось прискорити ці процеси досі вели до значного зниження ємності.

У новій статті, що вийшла в Journal of the American Chemical Society, дослідники під керівництвом професора Енг Лея (Yong Lei) з Технічного університету Ільменау (Німеччина), повідомили про істотний прогрес в цьому напрямку. Вчені продемонстрували натрій-іонні батареї зі значеннями швидкості зарядки/розрядки і ємності, порівнянними з найкращими показниками органічних натрій-іонних і літій-іонних пристроїв.

Натрій, літій мають загальну тенденцію втрачати електрони, що робить їх хорошими анодними матеріалами. Але іони натрію приблизно на 25% більші іонів літію, і тому їм важче проникати в кристалічну структуру електродів - туди, де протікає хімічна реакція. У цьому причина повільного транспорту зарядів і пов'язана з нею проблема стабільності матеріалів.

Оскільки дослідники не могли зменшити розміри іонів натрію, вони зосередили зусилля на поліпшенні ефективності впровадження іонів у електроди. Для цього автори використовували стратегію молекулярного конструювання, що включає маніпулювання міжмолекулярними зв'язками.

Читайте також: На Apple Watch можна буде записати всього 200 пісень

На середню щільність струму (1 A/м), нова батарея демонструє вражаючу місткість 160 маг/р, і хорошу стабільність (70% початкової ємності зберігається після 400 циклів). Максимальна ж щільність струму (міра швидкості зарядки/розрядки) у нової батареї становить 10 А/г при ємності 72 маг/р. Це в 1000 разів більше, ніж була в минулому для більшості органічних натрій-іонних батарей.

Досягнуті результати, на думку авторів, сприятимуть інтеграції натрій-іонних акумуляторів в портативну і переносну електроніку. 


Коментарі (0)
Коментувати

Filtered HTML

  • Адреси веб-сторінок та адреси електронної пошти автоматично перетворюються у посилання.
  • Дозволені теґи HTML: <a href hreflang> <em> <strong> <cite> <blockquote cite> <code> <ul type> <ol start type> <li> <dl> <dt> <dd>
  • Рядки і абзаци переносяться автоматично.

my_format

  • Дозволені теґи HTML: <em> <strong> <cite> <blockquote cite> <code> <ul type> <ol start type> <li> <dl> <dt> <dd>
  • Рядки і абзаци переносяться автоматично.
Image CAPTCHA
Enter the characters shown in the image.