У литий-ионных аккумуляторов появилась доступная альтернатива
Литий-ионные батареи, используемые практически во всех современных устройствах, дороги в производстве и приводят к истощению таких ресурсов, как литий и кадмий. Одной из альтернатив считаются натрий-ионные батареи, которые пока что имеют слишком низкую емкость и быстро выходят из строя. По словам американских ученых, они нашли решение этой проблемы.
По принципу работы натрий-ионные элементы схожи с литий-ионными – с той лишь разницей, что в первом случае неактивные кристаллы натрия накапливаются на поверхности отрицательно заряженного электрода. Это пагубно влияет на всю батарею, и уже через несколько циклов зарядки она существенно теряет в емкости. Кроме того, натрий-ионные аккумуляторы обладают низкой плотностью энергии, что также делает их коммерческое использование неэффективным.
Интересно Xiaomi выпустила павербанк с быстрой зарядкой на солнечных батареях
Ученые Университета штата Вашингтон уверяют, что сумели обойти эти ограничения, рассказывает New Atlas.
Основная задача заключается в том, чтобы батарея имела как высокую плотность энергии, так и длительный жизненный цикл,
– рассказывают ученые.
Новая конструкция АКБ основана на катоде из слоистого оксида металла и жидкого электролита с более высокой концентрацией ионов натрия. Как выяснилось, это привело к более плавному взаимодействию между электролитом и катодом, что позволило непрерывно перемещать ионы натрия и избежать проблем с накоплением неактивных кристаллов на поверхности катода.
Чего добились исследователи
В результате удалось сделать вместительную батарею, которая не уступает по характеристикам литий-ионной. Сообщается о сохранении 80% емкости после 1000 циклов. Это лучший результат, зафиксированный для натрий-ионных аккумуляторов.
"Если мы сможем найти жизнеспособные альтернативы как лития, так и кобальта, натрий-ионная батарея действительно будет конкурировать с литий-ионными батареями. И это все изменит", – делятся выводами исследователи.
В будущем команда планирует еще сильнее улучшить новую технологию, что позволит сделать первую коммерческую батарею на основе натрий-ионных связей.