Российские ученые синтезировали перспективный материал для натрий-ионных батарей, которые обещают стать альтернативой литий-ионным аккумуляторам.
Энергетические характеристики у обоих типов накопителей энергии примерно равны, однако сырье для натрий-ионных аккумуляторов почти в сто раз дешевле, чем у литий-ионных. Однако есть и недостатки: размер атома натрия больше, чем у лития, соответственно, натрий-ионный накопитель должен быть на 30-50% больше литий-ионного при той же энергоемкости.
Ученые из МГУ им. Ломоносова и Сколковского института науки и технологий первымисинтезировали и охарактеризовали электрохимические свойства одного из таких материалов:натрий-ванадиевого пирофосфата β-NaVP2O7. Энергоемкость материала всего на 20% меньше, чем у литиевого катодного материала, и значительно выше энергоемкости многих ранее изученных потенциальных натриевых катодных материалов.
Одна из важных характеристик нового электродного материала – это то, что она незначительно(всего на 0,5%) изменяет свой объем во время цикла зарядки и разрядки. Этот параметр со временем влияет на потерю емкости аккумулятора. "Чем меньше меняется объем материала при заряде-разряде, тем дольше он сможет стабильно работать. Множество соединений так и не нашли применение в аккумуляторах из-за значительного изменения в объеме." – объяснил руководитель исследования Олег Дрожжин из МГУ.
Сейчас исследователи оптимизируют составы основных компонентов натрий-ионных аккумуляторов и планируют улучшить электрохимические свойства соединения за счет изменения начальной степени окисления ванадия и частичного замещения его на другие катионы.
#наука #инновации #аккумуляторы #аккумуляторная батарея #российские технологии #мгу имени м. в. ломоносова #научные открытия #технологии
Источники:
http://www.chem.msu.ru/rus/advances/2019-10-23-naion/
