Новая неделя и новый аккумулятор: Na-ion (натрий-ионный), по параметрам близкий к Li-ion, но во много раз дешевле
Исследователи из Университета штата Вашингтон (WSU) создали «дополнительную солевую» батарею, в которой вместо лития используется натрий. Натрий (Na) относится к группе щелочных металлов, имеет схожие химические свойства, поэтому клетки на его основе имеют шанс составить конкуренцию Li-ion. По крайней мере, в некоторых приложениях.
Na-ионные аккумуляторы: намного дешевле, немного уступают литий-ионным, на стадии исследований
Натрий является одним из двух элементов в поваренной соли хлорида натрия (NaCl). В отличие от лития, он имеется в изобилии как в месторождениях (каменная соль), так и в морях и океанах. Следовательно, Na-ионные элементы могут быть во много раз дешевле, чем литий-ионные, и, кстати, они должны быть сконструированы с использованием тех же веществ и структур, что и литий-ионные элементы.
Работа над Na-ионными ячейками велась примерно 50-40 лет назад, но позже была прекращена. Ион натрия больше, чем ион лития, поэтому у элементов есть проблема с сохранением соответствующего заряда. Структура графита – достаточно большая для ионов лития – для натрия оказалась слишком плотной.
Исследования возродились в последние несколько лет, так как потребность в многоразовых электрических элементах резко возросла. Ученые WSU создали ионно-натриевую батарею, которая должна хранить количество энергии, аналогичное тому, которое может храниться в аналогичной литий-ионной батарее. Кроме того, аккумулятор выдержал 1 циклов зарядки и сохранил более 000 процентов своей первоначальной емкости (исходной).
Оба эти параметра считаются «хорошими» в мире литий-ионных аккумуляторов. Однако для элементов с ионами натрия соблюдение условий оказалось затруднительным из-за роста кристаллов натрия на катоде. Поэтому было решено использовать защитный слой из оксида металла и электролита с растворенными ионами натрия, что стабилизировало структуру. Удалось.
Обратной стороной Na-ионной ячейки является ее более низкая плотность энергии, что становится понятным, если принять во внимание размер атомов лития и натрия. Однако, хотя эта проблема может быть проблематичной в электромобиле, она полностью не влияет на накопление энергии. Даже если Na-ион будет занимать вдвое больше места, чем литий-ионный, его цена в два или три раза ниже сделает выбор очевидным.
Только это самое раннее через несколько лет …
Это может вас заинтересовать:
