Ryska forskare lyckades ta reda på hur anoden fungerar i nya natriumjonbatterier

En gemensam grupp forskare från Moskva State University och Skoltech utförde svårt arbete och identifierade exakt alla processer som är kärnan i arbetet med den mest lovande nya klassen av kemiska näringsämnen - natriumjon Batteri.

Dessa nya batterier anses vara de mest lovande och här är varför.

Varför letar du efter en ersättning för litiumjonbatteri

Till att börja med vill jag säga några ord varför alla så aktivt letar efter en ersättning för litiumjonbatterier. För närvarande används litiumjonbatterier nästan överallt, från de minsta prylarna till stora kraftverk.

Behovet av batterier ökar varje år och det är här den största nackdelen med litiumjonbatterier ligger. Saken är att litiumreserverna är extremt begränsade och kostnaden för dess produktion växer ständigt.

Det är av den anledningen som vetenskapliga grupper runt om i världen letar efter en adekvat ersättning för litium när det gäller kostnad och effektivitet.

Ett av de lovande ersättningsalternativen är natriumjonbatterier.

Vad forskare har föreslagit

Beslutet fattades att använda natrium. Faktiskt, när det gäller distribution är det det sjätte elementet på jorden, och natriumsalter är dubbelt så dyra som litiumsalter. Dessutom liknar de kemiska egenskaperna hos natrium de litium.

Det största problemet med natriumjonbatterier var anoden. Som ni vet är det i litiumbatterier tillverkat av grafit, men det är absolut inte lämpligt för natriumbatterier.

Detta beror på att kolhexagonerna inte motsvarar storleken på natriumkatjoner och därför inträffar ingen interkalering.

Faktum är att det enda lämpliga materialet för anoden i natriumbatterier är det så kallade "fasta kolet". Detta är inget annat än en orolig bildning av böjda grafitskikt.

Det var detta material som kunde ackumulera en sådan mängd natrium, vilket är jämförbart med grafit i litiumsystemet.

Den enda fångsten var att hittills ingen visste exakt hur processen att lagra natrium i fast kol sker. De genomförda vetenskapliga testerna gjorde det möjligt att fastställa att huvudladdningen av "fast kol" ackumuleras genom interkaleringsmekanismen.

Som referens. Interkalering är den reversibla införlivandet av joner i mellanskiktutrymmet i kristallgitteret hos ett fast ämne.

Precis som forskare noterar lyckades de inte bara förstå ackumulationsprincipen utan lärde sig också hur man skapar "fast kol" med en kapacitet på 300 mAh / g. Och denna indikator är inte på något sätt sämre än grafit i litiumjonbatterier

Dessa data, tillsammans med den nya föreslagna metoden för produktion av nya anoder, kommer att avsevärt föra kommersiell användning av nya typer av batterier närmare. Och kanske snart kommer vi att se värdiga konkurrenter med litiumjonbatterier i hyllorna.

Jag gillade artikeln, då satte vi upp tummen och var noga med att prenumerera.