Учёные обнаружили неожиданный способ значительно повысить эффективность натрий-ионных аккумуляторов — для этого оказалось достаточно не удалять воду из одного ключевого материала. Более того, эксперимент показал ещё более необычный эффект: такие батареи могут одновременно накапливать энергию и опреснять морскую воду.
Исследование провела команда из Университета Суррея, изучавшая соединение на основе натрия и ванадия. Обычно из этого материала удаляют воду при нагреве, поскольку считалось, что она ухудшает характеристики. Однако эксперименты показали обратное: так называемая гидратированная версия смогла накапливать почти вдвое больше энергии, быстрее заряжаться и сохранять стабильность более чем в 400 циклах зарядки. По этому показателю разработка вошла в число лучших натрий-ионных катодов на сегодняшний день.
Во время дополнительных тестов аккумулятор использовали прямо в солёной воде. Он продолжил работать в штатном режиме и одновременно начал извлекать из раствора ионы натрия, тогда как второй электрод удалял ионы хлора. В результате происходил процесс электрохимического опреснения. Это означает, что в будущем батареи теоретически смогут работать на морской воде и параллельно производить пресную воду.
Натрий-ионные аккумуляторы считаются перспективной альтернативой литий-ионным, поскольку натрий значительно дешевле и доступнее. До сих пор главным ограничением оставалась более низкая плотность энергии, но новая технология может изменить баланс. В перспективе такие решения могут использоваться для хранения энергии электростанций, транспорта и автономных систем, особенно там, где важны низкая стоимость и доступность сырья.