Американские ученые создали первую в мире натриевую твердотельную батарею без анода. Это может сделать реальным создание недорогих, быстро заряжающихся и емких батарей, в том числе для электромобилей.
По отдельности натриевые, твердотельные и безанодные батареи уже существовали, но совместить все это раньше никому не удавалось. Научную работу опубликовали на этой неделе в журнале Nature Energy.
Новая разработка поддерживает стабильный режим работы в течение нескольких сотен циклов. Благодаря отказу от анода и использованию натрия, который встречается в природе в тысячу раз чаще, чем литий, такие батареи будут дешевле, а их производство будет наносить меньше вреда экологии.
Чтобы плотностью энергии натриевая батарея не уступала литиевой, команде потребовалось придумать для нее новую архитектуру. В обычной батарее ионы текут от анода через электролит к катоду. Безанодные батареи накапливают ионы непосредственно на токоприемнике. Это позволяет повысить напряжение элементов, снизить их стоимость и увеличить плотность энергии.
При этом безанодному аккумулятору нужен хороший контакт между электролитом и токоприемником. Это условие нетрудно выполнить, если в роли электролита выступает жидкость, но жидкий электролит создает так называемую межфазную электролитную пленку, которая расходует материалы, что снижает срок службы аккумулятора. Твердый электролит, в свою очередь, не может течь повсюду и смачивать все поверхности.
Для решения этой проблемы ученые использовали инновационный подход. Они не стали окружать токоприемник электролитом, а вместо этого сделали из алюминиевой пудры токоприемник, который сам окружает электролит.
Своей конечной целью ученые называют светлое энергетическое будущее с множеством чистых и недорогих аккумуляторов, которые хранят возобновляемую энергию и масштабируются в соответствии с потребностями общества.
Читайте также:
Управляемые светом роботы-семена помогут следить за труднодоступными местами
ИИ придумал ракетный двигатель, распечатали на 3D-принтере — работает!
Ученые разработали вживляемый в ухо микрофон
Ссылка на статью: https://newkhakasiya.online/news/2024-07-05/revolyutsionnaya-tehnologiya-pozvolit-sozdavat-deshevye-i-chistye-akkumulyatory-5129921