Russiske forskere klarte å finne ut hvordan anoden fungerer i nye natriumionbatterier

En felles gruppe forskere fra Moskva State University og Skoltech utførte vanskelig arbeid og identifiserte nøyaktig alle prosessene som er kjernen i arbeidet med den mest lovende nye klassen av kjemiske næringsstoffer - natriumion Batteri.

Disse nye batteriene anses som de mest lovende, og her er hvorfor.

Hvorfor leter du etter en erstatning for litiumionbatteri

Til å begynne med vil jeg si noen ord hvorfor alle så aktivt leter etter en erstatning for litiumionbatterier. For øyeblikket brukes litiumionbatterier nesten overalt, fra de minste gadgets til store kraftverk.

Behovet for batterier øker hvert år, og det er her den største ulempen med litiumionbatterier ligger. Saken er at litiumreserver er ekstremt begrensede, og produksjonskostnadene vokser stadig.

Det er av denne grunn at vitenskapelige grupper over hele verden ser etter en tilstrekkelig erstatning for litium når det gjelder kostnader og effektivitet.

En av de lovende erstatningsalternativene er natriumionbatterier.

Hva forskere har foreslått

Beslutningen ble tatt om å bruke natrium. Faktisk, når det gjelder distribusjon, er det det sjette elementet på jorden, og natriumsalter er dobbelt så dyre som litiumsalter. I tillegg er de kjemiske egenskapene til natrium de samme som litium.

Hovedproblemet med natriumionbatterier var anoden. Som du vet, i litiumbatterier er den laget av grafitt, men den er absolutt ikke egnet for natriumbatterier.

Dette er fordi karbonheksagonene ikke tilsvarer størrelsen på natriumkationer, og det forekommer derfor ingen interkalering.

Faktisk er det eneste egnede materialet for anoden i natriumbatterier det såkalte "faste karbonet". Dette er ikke noe mer enn en uordnet dannelse av bøyde grafittlag.

Det var dette materialet som var i stand til å akkumulere en slik mengde natrium, som er sammenlignbar med grafitt i et litiumsystem.

Den eneste fangsten var at til nå ingen visste nøyaktig hvordan prosessen med lagring av natrium i fast karbon foregår. De utførte vitenskapelige testene gjorde det mulig å fastslå at hovedladningen av "fast karbon" akkumuleres gjennom interkaleringsmekanismen.

For referanse. Interkalering er den reversible innlemmelsen av ioner i mellomrommet i krystallgitteret til et fast stoff.

Akkurat som forskere bemerker, klarte de ikke bare å forstå prinsippet om akkumulering, men lærte også å lage "fast karbon" med en kapasitet på 300 mAh / g. Og denne indikatoren er på ingen måte dårligere enn grafitt i litiumionbatterier

Disse dataene, sammen med den nye foreslåtte metoden for produksjon av nye anoder, vil bringe kommersiell bruk av nye typer batterier betydelig nærmere. Og kanskje snart vil vi se verdige konkurrenter med litiumionbatterier i hyllene.

Jeg likte artikkelen, så la vi tommelen opp og husk å abonnere.