Първата натрий-йонна акумулаторна батерия с капацитет като литиево-йонна

Американски специалисти постигнаха отлични резултати със своите нови натрий-йонни акумулаторни батерии. Капацитетът на новата батерия е сравнима с този на литиево-йонните, а след 1000 цикъла на зареждане и разреждане тя запазва 80% от своя капацитет. Учените считат, че тези евтини и безопасни акумулаторни батерии могат да се превърнат в нов стандарт.

Литиево-йонните батерии се използват навсякъде – от смартфоните до електромобилите, но материалите, от които са направени – литий и кобалт са редки, скъпи и труднодостъпни. И колкото е по-голямо търсенето на литиево-йонните батерии, толкова повече се вдига цената на тези редки метали. Тези недостатъци изцяло отсъстват при натрий-йонните батерии – суровини за тях има навсякъде, те са евтини и добивът на необходимите вещества за тях не нанасят никаква вреда на природата. Но засега не могат да акумулират толкова много енергия като литиево-йонните.

Не е изцяло решен и друг проблем – прекаленото зареждане. Ако се прекали със зареждането на натрий-йонната батерия, на катода се образува слой от неактивни натриеви кристали, които пречат на потока йона и в крайна сметка батерията става негодна.

Но в създадената нова натрий-йонна батерия тези недостатъци са почти изцяло отстранени, тя може да акумулира същата енергия като литий-йонната батерия и работи не по-зле.

Това е постигнато с помощта на слоест електрод от различни метални окиси и течен електролит с натриеви йони. Този солен разтвор много добре взаимодейства с катода. Дизайнът на катода и специалната система на електролита дават възможност за непрекъснато движение на йоните на натрия без да се образуват каквито и да било кристали. Тестовете показаха, че капацитетът на натрий-йонната батерия е същият като на литий-йонната, като тя може да запазва 80% от енергията си след 1000 цикъла на зареждане и разреждане.