Ruským vedcom sa podarilo zistiť, ako funguje anóda v nových sodíkovo-iónových batériách

Spoločná skupina vedcov z Moskovskej štátnej univerzity a Skoltechu vykonala náročnú prácu a presne identifikovala všetky procesy, ktoré prebiehajú sú jadrom práce najsľubnejšej novej triedy chemických živín - sodíkových iónov Batéria.

Tieto nové batérie sa považujú za najsľubnejšie a tu je dôvod, prečo.

Prečo hľadáme náhradu za lítium-iónovú batériu

Na úvod by som chcel povedať niekoľko slov, prečo každý tak aktívne hľadá náhradu za lítium-iónové batérie. V súčasnosti sa lítium-iónové batérie používajú takmer všade, od najmenších prístrojov až po veľké elektrárne.

Potreba batérií každým rokom rastie a práve tu spočíva hlavná nevýhoda lítium-iónových batérií. Ide o to, že zásoby lítia sú extrémne obmedzené a náklady na jeho výrobu neustále rastú.

Z tohto dôvodu vedecké skupiny na celom svete hľadajú adekvátnu náhradu lítia z hľadiska nákladov a efektívnosti.

Jednou zo sľubných možností výmeny sú sodíkovo-iónové batérie.

Čo navrhli vedci

Padlo rozhodnutie použiť sodík. Z hľadiska distribúcie je to v skutočnosti šiesty prvok na Zemi a sodné soli sú dvakrát tak drahé ako soli lítne. Okrem toho sú chemické vlastnosti sodíka podobné ako lítium.

Hlavným problémom sodíkových iónových batérií bola anóda. Ako viete, v lítiových batériách je vyrobená z grafitu, ale pre sodíkové batérie nie je absolútne vhodná.

Je to tak preto, lebo šesťuholníky uhlíka nezodpovedajú veľkosti katiónov sodíka, a preto nedochádza k interkalácii.

Jediným vhodným materiálom pre anódu v sodíkových batériách je takzvaný „tuhý uhlík“. Nie je to nič iné ako neusporiadaná tvorba vrstiev ohnutého grafitu.

Práve tento materiál dokázal akumulovať také množstvo sodíka, ktoré je porovnateľné s grafitom v lítiovom systéme.

Jediným úlovkom bolo, že doteraz nikto presne nevedel, ako prebieha proces skladovania sodíka v tuhom uhlíku. Vykonané vedecké testy umožnili zistiť, že hlavný náboj „tuhého uhlíka“ sa hromadí prostredníctvom interkalačného mechanizmu.

Pre referenciu. Interkalácia je reverzibilné zabudovanie iónov do medzivrstvového priestoru v kryštálovej mriežke tuhej látky.

Ako vedci poznamenávajú, podarilo sa im nielen pochopiť princíp akumulácie, ale tiež sa naučili, ako vytvoriť „tuhý uhlík“ s kapacitou 300 mAh / g. A tento indikátor nie je nijako nižší ako grafit v lítium-iónových batériách

Tieto údaje spolu s novým navrhovaným spôsobom výroby nových anód významne priblížia komerčné využitie nových typov batérií. A možno čoskoro uvidíme v regáloch dôstojných konkurentov s lítium-iónovými batériami.

Páčil sa mi článok, potom sme zdvihli palce a určite sa prihlásili na odber.