За принципом роботи натрій-іонні елементи схожі з літій-іонними – з тією лише різницею, що в першому випадку неактивні кристали натрію накопичуються на поверхні негативно зарядженого електрода. Це згубно впливає на всю батарею, і вже через кілька циклів зарядки вона істотно втрачає в місткість. Крім того, натрій-іонні акумулятори мають низьку щільністю енергії, що також робить їх комерційне використання неефективним.
Цікаво Xiaomi випустила павербанк з швидкою зарядкою на сонячних батареях
Вчені Університету штату Вашингтон запевняють, що зуміли обійти ці обмеження, розповідає New Atlas.
Основне завдання полягає в тому, щоб батарея мала як високу щільність енергії, так і тривалий життєвий цикл,
– розповідають вчені.
Нова конструкція АКБ заснована на катоді з шаруватого оксиду металу і рідкого електроліту з вищою концентрацією іонів натрію. Як з'ясувалося, це призвело до більш плавної взаємодії між електролітом і катодом, що дозволило безперервно переміщати іони натрію і уникнути проблем з накопиченням неактивних кристалів на поверхні катода.
Чого домоглися дослідники
В результаті вдалося зробити містку батарею, яка не поступається за характеристиками літій-іонній. Повідомляється про збереження 80% заряду після 1000 циклів. Це найкращий результат, зафіксований для натрій-іонних акумуляторів.
"Якщо ми зможемо знайти життєздатні альтернативи як літію, так і кобальту, натрій-іонна батарея дійсно буде конкурувати з літій-іонними батареями. І це все змінить", – діляться висновками дослідники.
В майбутньому команда планує ще сильніше поліпшити нову технологію, що дозволить зробити першу комерційну батарею на основі натрій-іонних зв'язків.