• Julia Borisova

Натрий может заменить литий в аккумуляторах

Пост обновлен июль 17

Дата и время публикации: 15.07.2020 10:05


Согласно последнему исследованию ученых из НИТУ «МИСиС» вместо натриевые аккумуляторы могут стать хорошей заменой литий-ионным аккумуляторам. При этом стоимость натриевого элемента питания будет существенно ниже, а емкость сравнима с литий-ионными.

Сегодня мы используем литий-ионные аккумуляторы каждый день. Они в наших мобильных телефонах, ноутбуках и фотоаппаратах. В наземном, водном и железнодорожном транспорте также используются аккумуляторы на литии.


Однако литий – это, вообще говоря, дорогостоящий щелочной металл, и его ресурсы ограничены. Пока альтернативы литий-ионным аккумуляторам нет, поскольку крайне трудно подобрать замену столь легкому элементу, чтобы обеспечить достаточную емкость.


На днях группа ученых из НИТУ «МИСиС» совместно с коллегами из Центра имени Гельмгольца Дрезден-Россендорф предложили возможную альтернативу литий-ионным аккумуляторам – это натриевые элементы питания. В ходе исследований ученые обнаружили, что если атомы натрия «уложить» определенным способом, то он также будет проявлять высокую энергоемкость.

Натриевые аккумуляторы могут стать альтернативой распространненым литий-ионным элементам питания

Для создания структуры анода использовались два слоя графена с двуслойной компоновкой атомов натрия между ними. Такая структура создается за счет перехода атомов натрия из металла в пространство между листами графена при воздействии высокого напряжения.

Емкость полученного учеными натрий-графеного анода оказалась равной 335 мА*ч/гр (миллиампер в час на 1 грамм материала), что почти соответствует емкости графитового анода в литий-ионных аккумуляторах: 372 мА*ч/гр.


При этом щелочной элемент натрий встречается в природе намного чаще, чем литий, и поэтому, стоимость натриевых аккумуляторов будет намного ниже стоимости литий-ионных батарей.


«Мы решили создать структуру из нескольких слоев натрия между графеном, и обнаружили, что при увеличении числа слоев натрия возрастает стабильность таких структур», - рассказывает исследователь из лаборатории «Неорганические наноматериалы» НИТУ «МИСиС» Захар Попов.

Следующим этапом ученые хотят создать экспериментальный образец для более детального изучения. Успешные испытания будут означать появление нового поколения дешевых натриевых аккумуляторов, сопоставимых по емкости с литий-ионными.



Свою статью ученые опубликовали в журнале Nano Energy.

Читайте далее: разработан новый метод создания одноатомных транзисторов.

#новостиэлектроники

#литийионныеаккумуляторы

#новоститехнологий #новостинауки


Подписаться на новости SCDAILY