Rusijos mokslininkams pavyko išsiaiškinti, kaip anodas veikia naujose natrio jonų baterijose

Jungtinė Maskvos valstybinio universiteto ir „Skoltech“ mokslininkų grupė atliko sunkų darbą ir tiksliai nustatė visus procesus yra perspektyviausios naujos cheminių maistinių medžiagų klasės - natrio jono - darbas Baterija.

Šios naujos baterijos laikomos perspektyviausiomis ir štai kodėl.

Kodėl ieškote ličio jonų baterijos pakaitalo

Pirmiausia noriu pasakyti keletą žodžių, kodėl visi taip aktyviai ieško ličio jonų baterijų pakaitalų. Šiuo metu ličio jonų baterijos naudojamos beveik visur, pradedant nuo mažiausių prietaisų ir baigiant didelėmis elektrinėmis.

Baterijų poreikis kasmet auga ir būtent čia slypi pagrindinis ličio jonų baterijų trūkumas. Reikalas tas, kad ličio atsargos yra labai ribotos, o jo gamybos sąnaudos nuolat auga.

Dėl šios priežasties mokslinės grupės visame pasaulyje ieško tinkamo ličio pakaitalo kainos ir efektyvumo požiūriu.

Vienas iš perspektyvių pakeitimo variantų yra natrio jonų baterijos.

Ką pasiūlė mokslininkai

Buvo priimtas sprendimas naudoti natrį. Iš tiesų, kalbant apie pasiskirstymą, tai yra šeštas elementas Žemėje, o natrio druskos yra dvigubai brangesnės nei ličio druskos. Be to, natrio cheminės savybės yra panašios į ličio.

Pagrindinė natrio jonų baterijų problema buvo anodas. Kaip žinote, ličio baterijose jis gaminamas iš grafito, tačiau natrio baterijoms jis visiškai netinka.

Taip yra todėl, kad anglies šešiakampiai neatitinka natrio katijonų dydžio, todėl tarpkalbiai nevyksta.

Iš tikrųjų vienintelė natrio baterijose esančio anodo medžiaga yra vadinamoji „kietoji anglis“. Tai yra ne kas kita, kaip netvarkingas sulenktų grafito sluoksnių susidarymas.

Būtent ši medžiaga sugebėjo sukaupti tokį natrio kiekį, kuris yra palyginamas su ličio sistemos grafitu.

Vienintelis laimikis buvo tas, kad iki šiol niekas tiksliai nežinojo, kaip vyksta natrio kaupimas kietojoje anglyje. Moksliniai bandymai leido nustatyti, kad pagrindinis „kietosios anglies“ krūvis kaupiasi per interkalavimo mechanizmą.

Nuorodai. Tarpkaliacija yra grįžtamas jonų įterpimas į tarpsluoksnę erdvę kietosios medžiagos kristalinėje gardelėje.

Kaip pastebi mokslininkai, jiems pavyko ne tik suprasti kaupimo principą, bet ir išmokti sukurti „kietąją anglį“, kurios talpa yra 300 mAh / g. Šis rodiklis niekuo nenusileidžia ličio jonų baterijose esančiam grafitui

Šie duomenys kartu su nauju siūlomu naujų anodų gamybos metodu žymiai suartins komercinį naujo tipo baterijų naudojimą. Ir, ko gero, netrukus lentynose išvysime vertus konkurentus su ličio jonų baterijomis.

Man patiko straipsnis, tada mes uždėjome nykščius ir būtinai užsiprenumeruokite.