Исследователи разработали новый тип материала, который может сделать натриевые батареи более эффективными. Материал приближает натриевую технологию к литий-ионным батареям.
Материал, разработанный международной группой междисциплинарных исследователей, может повысить энергетические характеристики натриевых батарей, прокладывая путь к более устойчивому и доступному энергетическому будущему.
Исследователи отметили, что новый материал, ванадийфосфат натрия с химической формулой NaxV2(PO4)3, улучшает характеристики натриево-ионных батарей, увеличивая плотность энергии – количество энергии, запасённой на килограмм – более чем на 15%.
Читайте: Китайская компания представила робота-гуманоида с человеческой ловкостью
Ванадийфосфат натрия – Более высокая плотность энергии
Благодаря более высокой плотности энергии – 458 ватт-часов на килограмм (Втч/кг) по сравнению с 396 Втч/кг в старых натриево-ионных батареях – этот материал приближает натриевую технологию к литий-ионным батареями.
Натрий почти в 50 раз дешевле лития и может быть получен даже из морской воды, что делает его гораздо более выгодным вариантом для крупномасштабного хранения энергии. Ещё натриево-ионные батареи дешевле и проще в производстве, что поможет снизить зависимость от лития и сделает аккумуляторные технологии доступнее.
Прототип новой натриево-ионной батареи
Исследователи также создали прототип батареи с использованием нового материала NaxV2(PO4)3, продемонстрировав улучшения в хранении энергии.
NaxV2(PO4)3, входящий в группу «Na-суперионных проводников» или NaSICONs, предназначен для плавного перемещения ионов натрия внутрь и наружу батареи во время зарядки и разрядки, сообщается в пресс-релизе.
Материал обладает уникальным способом взаимодействия с натрием, что позволяет работать как однофазная система. Он остаётся стабильным при высвобождении или всасывании ионов натрия.
Это позволяет NaSICON оставаться стабильным во время зарядки и разрядки, обеспечивая непрерывное напряжение в 3,7 вольта по отношению к металлическому натрию, где напряжение выше, чем 3,37 вольта при существующих материалах.
Исследователи также утверждают, что хотя эта разница может показаться небольшой, она значительно увеличивает энергетическую плотность батареи или то, сколько энергии может хранить при своём весе.
Ключом к эффективности является ванадий, который может существовать в нескольких стабильных состояниях, что позволяет удерживать и высвобождать больше энергии. Непрерывное изменение напряжения – это и есть ключевая особенность, означающая, что батарея может работать более эффективно, не нарушая стабильности электродов.
Исследователи утверждают, что последствия их работы выходят за рамки натриево-ионных батарей. Метод синтеза, использованный для создания NaxV2(PO4)3, может быть применён к другим материалам с аналогичной химией, открывая новые возможности для передовых технологий хранения энергии.
Это способно повлиять на многое – от более доступных и экологичных батарей для питания наших устройств до помощи в переходе к более чистой энергетике. Цель исследователей – найти чистые, устойчивые решения для хранения энергии.
Новый материал показывает, что натрий-ионные батареи могут удовлетворить высокие энергетические потребности современных технологий, будучи при этом экономически эффективными и экологически более безопасными.
Хочу первым узнавать о ТЕХНОЛОГИЯХ – ПОДПИСАТЬСЯ на Telegram
Читать свежие обзоры гаджетов на нашем сайте – TehnObzor.RU