Ruským vědcům se podařilo zjistit, jak funguje anoda v nových sodíkově-iontových bateriích

Společná skupina vědců z Moskevské státní univerzity a Skoltechu provedla obtížnou práci a přesně identifikovala všechny procesy, které to vedly jsou jádrem práce nejslibnější nové třídy chemických živin - sodíkových iontů Baterie.

Tyto nové baterie jsou považovány za nejslibnější a zde je důvod, proč.

Proč hledáme náhradu za lithium-iontovou baterii

Nejprve chci říci několik slov, proč každý tak aktivně hledá náhradu za lithium-iontové baterie. V tuto chvíli se lithium-iontové baterie používají téměř všude, od nejmenších gadgetů až po velké elektrárny.

Potřeba baterií každým rokem roste, a právě zde spočívá hlavní nevýhoda lithium-iontových baterií. Jde o to, že zásoby lithia jsou extrémně omezené a náklady na jeho výrobu neustále rostou.

Z tohoto důvodu vědecké skupiny po celém světě hledají adekvátní náhradu lithia z hlediska nákladů a efektivity.

Jednou ze slibných možností výměny jsou sodíkově-iontové baterie.

Co navrhli vědci

Bylo rozhodnuto použít sodík. Ve skutečnosti jde z hlediska distribuce o šestý prvek na Zemi a sodné soli jsou dvakrát dražší než soli lithné. Kromě toho jsou chemické vlastnosti sodíku podobné jako u lithia.

Hlavním problémem sodíkových iontových baterií byla anoda. Jak víte, v lithiových bateriích je vyroben z grafitu, ale pro sodíkové baterie není absolutně vhodný.

Je tomu tak proto, že uhlíkové šestiúhelníky neodpovídají velikosti sodných kationtů, a proto nedochází k interkalaci.

Jediným vhodným materiálem pro anodu v sodíkových bateriích je ve skutečnosti takzvaný „pevný uhlík“. Není to nic jiného než neuspořádaná tvorba vrstev ohýbaného grafitu.

Právě tento materiál dokázal akumulovat takové množství sodíku, které je srovnatelné s grafitem v lithiovém systému.

Jediným úlovkem bylo, že dosud nikdo přesně nevěděl, jak probíhá proces skladování sodíku v pevném uhlí. Vědecké testy umožnily zjistit, že hlavní náboj „pevného uhlíku“ se hromadí prostřednictvím interkalačního mechanismu.

Pro referenci. Interkalace je reverzibilní zabudování iontů do mezivrstevného prostoru uvnitř krystalové mřížky pevné látky.

Jak poznamenávají vědci, dokázali nejen pochopit princip akumulace, ale také se naučili, jak vytvořit „pevný uhlík“ s kapacitou 300 mAh / g. A tento indikátor není v žádném případě horší než grafit v lithium-iontových bateriích

Tyto údaje spolu s nově navrženým způsobem výroby nových anod významně přiblíží komerční využití nových typů baterií. A možná brzy uvidíme na regálech důstojné konkurenty s lithium-iontovými bateriemi.

Líbil se mi článek, pak jsme zvedli palce a určitě se přihlásili k odběru.