Нов пробив в повишаването енергийната плътност на натриево-йонните акумулаторни батерии

3
1699

Учените от Токийския университет направиха още една стъпка по пътя за представянето на пазара на натриево-йонните акумулаторни батерии от следващо поколение. Те успяха да постигнат много по-висока плътност на акумулиране на енергията в натриево-йонните батерии в сравнение с литий-йонните батерии.

Към днешен ден литиево-йонните батерии са най-разпространени, понеже осигуряват висока плътност на енергията, но не са особено дълготрайни и стабилни. Но тяхната цена е конкурентна и зареждането им става бързо. Минусът е, че литият и другите използвани в тези батерии материали, включително кобалт и мед, са относително редки и непрекъснато нарастващото търсене на тези батерии може да доведе до дефицит на тези вещества.

Натрият е шестият по разпространение на Земята елемент и запасите от него са на практика неограничени. Ето защо, натриево йонните батерии могат да станат една по-достъпна алтернатива. Само че тяхното производство е скъпо. По всичко личи, че японските изследователи са успели да решат този проблем. Те са открили енергийно-ефективен метод за производство на нов въглероден материал за натриево йонни батерии с много висок капацитет. Те са работили върху синтеза на специален твърд въглерод – силно порест материал, който се използва като отрицателен електрод на акумулаторните батерии. Порите с нанометрови размери се получават чрез използването на магнезиев окис (MgO) в качеството на неорганична матрица, която създава тези пори.

„След многобройни експериментални и теоретични анализи учените са открили оптималните условия и необходимите ингредиенти за производството на твърд въглероден материал, с помощта на който се постига капацитет от 478 милиамперчаса на грам, което е един от най-високите показатели в тази област“ – се казва в прессъобщението на Tokyo University of Science.

Капацитетът на батериите с използването на този наскоро разработен въглероден порест материал превишава този на графита (372 милиамперчаса на грам), който към днешен ден се използва в ролята на отрицателен електрод при литий-йонните батерии. Обикновеният графит не може да се използва в натриево йонните батерии.

Натриево йонната батерия с отрицателен електрод от твърд порест въглерод генерира с 0,3 V по-ниско напрежение в сравнение със стандартната литий йонна батерия. Но нейният по-голям капацитет осигурява осезателно по-висока плътност на акумулиране на енергията – 1600 ватчаса на килограм срещу 1430 ватчаса на килограм. Това означава с 19% по-висока плътност на енергията. Като се има предвид че в тези батерии се използва натрий, то за тях има бъдеще.

Разбира се, необходими са допълнителни изследвания и експерименти, които да докажат че предлаганият нов материал за натриево йонни батерии осигуряват дълъг технологичен живот, голям брой цикли на зареждане и разреждане и работа при много ниски температури.

5 3 гласа
Оценете статията
Абонирай се
Извести ме за
guest
3 Коментара
стари
нови оценка
Отзиви
Всички коментари