Натрий-ионные аккумуляторы (NIB) приобретают все большую популярность в качестве надежной и экономичной альтернативы литий-ионным аккумуляторам (LIB). Причинами такой тенденции являются несколько факторов.
Во-первых, натрий является гораздо более доступным элементом, чем литий. Это делает NIB более привлекательными с точки зрения стоимости. Во-вторых, натрий-ионные аккумуляторы имеют большую плотность энергии, чем свинцово-кислотные аккумуляторы, что делает их более компактными и легкими. В-третьих, NIB имеют более длительный срок службы, чем LIB, что делает их более рентабельными в долгосрочной перспективе.
В результате всех этих факторов NIB рассматриваются как перспективная технология для различных применений, включая электромобили, системы хранения энергии и портативную электронику.
Недавнее исследование, проведенное группой ученых из университета Байройта (Германия) и других исследовательских учреждений, продемонстрировало значительный прогресс в разработке NIB. Исследователи разработали новый тип NIB с высокой плотностью энергии и длительным сроком службы. Новый аккумулятор использует катод на основе оксида натрия, который обеспечивает высокую плотность энергии. Катод также был модифицирован для увеличения срока службы аккумулятора.
Результат был достигнут за счёт регулирования фазового роста слоистого оксидного катода. Структуру срастания можно адаптировать, контролируя глубину заряда. Это позволяет равномерно распределять состояние укладки призматического типа между состояниями укладки октаэдрического типа. Это помогает избежать ошибок в укладке соседних элементов октаэдрического типа. В итоге в сотрудничестве с доктором Цинсон Ван, младшим руководителем группы на кафедре неорганических активных материалов для электрохимического накопления энергии был разработан и апробирован натрий-ионный аккумулятор длительного цикла с высокой энергией (165 Втч / кг).
Результаты исследования были опубликованы в журнале Nature Energy. Они показывают, что NIB могут быть столь же эффективными, как и LIB, но при этом иметь более низкую стоимость и более длительный срок службы. Это делает их очень привлекательными для использования в различных приложениях. "Наш результат показывает, что натрий-ионные аккумуляторы даже более экономичны и устойчивы в промышленных масштабах, чем обычные литий-ионные аккумуляторы, в основе которых лежит химия фосфата железа", - говорит Ван.
Источник:
Сяотун Ван и др., Создание высокопроизводительной натрий-ионной карманной ячейки путем регулирования структур срастания в слоистом оксидном катоде с помощью анионного окислительно-восстановительного потенциала (Valentín García-Caballero et al, Human Hemoglobin-Based Zinc–Air Battery in a Neutral Electrolyte), Energy & Fuels (2023). DOI: 10.1021/acs.energyfuels.3c02513
-------------------------------------
Вы можете поддержать проект подпиской на канал, реакциями и комментариями, а также подписавшись на наши страницы на других площадках и на сервисе поддержки авторов Бусти. Ссылки найдёте в описании канала. Заранее спасибо!
