Последнее десятилетие название этого щелочного металла было у всех на слуху. И всё благодаря нашим гаджетам, в которых стоят аккумуляторы на основе лития. Благодаря этому литий стал чуть ли не одним из самых ценных ресурсов на Земле! Есть даже слухи, что сравнительно недавний переворот в Боливии связан с серьёзными запасами этого мягкого металла.
И всё благодаря решению одной серьёзной проблемы, которая не то, чтобы мешала создать литиевые аккумуляторы. Она делала их самыми настоящими взрывными устройствами. Всё дело в том, что на электродах первых лабораторных образцов таких аккумуляторов образовывался металлический литий, но это было ещё пол беды. Он рос в виде нитевидных кристаллов - дендридов - поперёк электродов, что приводило рано или поздно к короткому замыканию, выделению кислорода, возгоранию и даже иногда к взрыву. Полностью эту проблему решить так и не удалось, изредка даже современные аккумуляторы сгорают или взрываются, обычно от брака при изготовлении, или при повреждениях.
Однако решение проблемы дендридов, позволяющее массово использовать и производить литиевые аккумуляторы, серьёзно изменило всю индустрию, речь не только о гаджетах, речь об изменении систем энергоснабжения, транспорта, промышленности в целом. За такой вклад авторам решения проблем литиевых аккумуляторов дали нобелевскую премию. А ведь до этого Литий славился лишь как лекарство: в начале 20го века в народе он был словно панацеей от всего, во второй половине 20го века он стал популярен как лекарство от биполярного расстройства.
Но теперь такую же проблему дендридов решили для натриевых аккумуляторов. Работают они схожим образом, да и проблемы такие же. Однако решить их по образу и подобию литиевым не получилось. Натрий всё же более активный металл, но он не такой токсичный, как литий, и он гораздо более доступный. У вас дома на кухне точно есть два соединения натрия: хлорид и гидрокарбонат натрия, а вот литий можно найти только в аптечке, и то не у всех. Аккумуляторы конечно не берём во внимание.
Учёным удалось получить интерметаллид, где помимо натрия присутствует сурьма и теллур. Его используют в качестве материала анода и получают путём прокатки листа из металлического натрия по порошку теллурида сурьмы. Получаемая богатая вакансиями и термодинамически стабильная гранецентрированная кубическая структура способствует осаждению металлического натрия в виде плоских чешуек, а не в виде нитевидных кристаллов. Получаемая батарея выдаёт скорость заряда-разряда как у литиевых, при этом потенциал по энергоёмкости такого натриевого аккумулятора больше, чем у литиевого.
Светит ли за это авторам исследования нобелевка - покажет время. Однако изобретение знаковое, так как потребности в стационарных системах хранения электроэнергии, судя по технологическим и экологическим трендам, будет только расти.
