Натрий вместо литий: учени от Принстън създадоха свръхефективен катод за батерии

Учени от Принстънския университет разработиха органичен материал за натриево-йонни батерии, който може да замени конвенционалните литиево-йонни батерии. Изследователският екип на Dinca Group е представил иновативен материал за катод от бис-тетрааминобензохинон (TAQ), който превъзхожда съществуващите литиево-йонни катоди както по енергийна плътност, така и по мощност.

От десетилетия учените търсят алтернатива на литиево-йонните батерии, които сега се използват навсякъде – от лаптопите до електромобилите. Основният проблем е, че литият е скъп ресурс, чийто добив зависи, наред с други неща, от геополитическите отношения.

Професорът по химия Мирча Динке отбелязва: „Всички разбират проблемите, свързани с ограничените ресурси за важни компоненти като батериите. Натрий има буквално навсякъде – той може да се извлича дори от морската вода, което прави технологията наистина устойчива и рентабилна.“

Новият материал TAQ е показал впечатляващи резултати: ефективността му е близка до теоретичния максимален капацитет. Особена роля за това е изиграло използването на въглеродни нанотръбички, които улесняват ефективното смесване на кристалитите на TAQ и въглеродните частици, създавайки хомогенен електрод.

Тянян Чен, водещ автор на изследването, подчертава, че използването на въглеродни нанотръбички значително подобрява скоростните характеристики на батерията. Това означава, че батерията може да съхранява същото количество енергия при по-кратко време за зареждане или повече енергия за същото време.

Сред другите предимства на материала са устойчивостта на въздух и влага, дългият експлоатационен живот, способността да издържа на високи температури и щаденето на околната среда. Технологията има потенциал за широкомащабни приложения в центровете за данни, електрическите мрежи, системите за възобновяема енергия и електромобилите.