Ruskim znanstvenikom je uspelo ugotoviti, kako deluje anoda v novih natrijevih ionskih baterijah

Skupna skupina znanstvenikov z Moskovske državne univerze in Skoltecha je opravila težko delo in natančno opredelila vse procese, ki so bili so v središču dela najperspektivnejšega novega razreda kemičnih hranil - natrijevih ionov Baterija.

Te nove baterije veljajo za najbolj obetavne in tukaj je razlog.

Zakaj iščete zamenjavo za litij-ionsko baterijo

Za začetek bi rad povedal nekaj besed, zakaj vsi tako aktivno iščejo zamenjavo za litij-ionske baterije. Trenutno se litij-ionske baterije uporabljajo skoraj povsod, od najmanjših pripomočkov do velikih elektrarn.

Potreba po baterijah vsako leto narašča in prav v tem je glavna pomanjkljivost litij-ionskih baterij. Stvar je v tem, da so zaloge litija izredno omejene in stroški njegove proizvodnje nenehno rastejo.

Prav zaradi tega znanstvene skupine po vsem svetu iščejo ustrezno nadomestitev litija v smislu stroškov in učinkovitosti.

Ena izmed obetavnih nadomestnih možnosti so natrijeve-ionske baterije.

Kar so predlagali znanstveniki

Odločena je bila uporaba natrija. Dejansko je po distribuciji šesti element na Zemlji, natrijeve soli pa so dvakrat dražje od litijevih soli. Poleg tega so kemične lastnosti natrija podobne litiju.

Glavna težava natrijevih ionskih baterij je bila anoda. Kot veste, je v litijevih baterijah narejen iz grafita, za natrijeve baterije pa absolutno ni primeren.

To je zato, ker ogljikovi šesterokotniki ne ustrezajo velikosti natrijevih kationov in zato ne pride do interkalacije.

Pravzaprav je edini primeren material za anodo v natrijevih baterijah tako imenovani "trdni ogljik". To ni nič drugega kot neurejena tvorba upognjenih grafitnih plasti.

Prav ta material je lahko nabral toliko natrija, ki je primerljiv z grafitom v litijevem sistemu.

Edini ulov je bil, da do zdaj še nihče ni natančno vedel, kako poteka postopek shranjevanja natrija v trdnem ogljiku. Izvedeni znanstveni testi so omogočili, da se glavni naboj "trdnega ogljika" kopiči skozi mehanizem interkalacije.

Za referenco. Interkalacija je reverzibilno vključevanje ionov v vmesni prostor znotraj kristalne rešetke trdne snovi.

Tako kot ugotavljajo znanstveniki, jim ni uspelo le razumeti načela kopičenja, ampak so se tudi naučili, kako ustvariti "trdni ogljik" s kapaciteto 300 mAh / g. In ta indikator nikakor ni slabši od grafita v litij-ionskih baterijah

Ti podatki bodo skupaj z novo predlagano metodo za izdelavo novih anod znatno približali komercialno uporabo novih vrst baterij. In morda bomo kmalu na policah videli vredne tekmece z litij-ionskimi baterijami.

Članek mi je bil všeč, nato smo dali palce in se prepričali, da se naročite.