Ученые совершили прорыв в повышении энергетической плотности натриево-ионных аккумуляторов

Исследователи из Токийского университета науки сделали еще один шаг на пути вывода на рынок натриево-ионных аккумуляторов следующего поколения. Они смогли достичь более высокой плотности хранения энергии в натриево-ионных батареях, чем в литий-ионных батареях.

На сегодняшний день литий-ионные батареи получили наиболее широкое распространение среди аккумуляторных батарей. Они обладают высокой плотностью хранения энергии, но не могут похвастаться показателями долговечности или стабильности. Они также имеют конкурентоспособную цену и поддерживают быструю зарядку. Но литий и другие входящие в их состав материалы, такие как кобальт и медь, являются относительно редкими, а потому постоянно растущий спрос на них может привести к проблемам со снабжением.

Натрий – это шестой по распространённости на Земле элемент. Его запасы практически неограниченны. Потому натриево-ионные батареи могут стать более доступной альтернативой. Но имеются некоторые проблемы с их коммерческой жизнеспособностью. И, судя по всему, исследователи смогли решить данную проблему. Они нашли энергоэффективный метод производства нового углеродного материала для натриево-ионных батарей с очень высокой ёмкостью хранения натрия. Исследование было сосредоточено на синтезе твёрдого углерода, высокопористого материала, который служит отрицательным электродом перезаряжаемых батарей, путём использования оксида магния (MgO) в качестве неорганической матрицы наноразмерных пор внутри твёрдого углерода.

«После многочисленных экспериментальных и теоретических анализов исследователи выяснили оптимальные условия и ингредиенты для производства твёрдого углерода с ёмкостью 478 мАч/г, что является самым высоким показателем для этого типа материала», — говорится в сообщении Tokyo University of Science.

Ёмкость этого недавно разработанного твёрдого углеродного электродного материала превосходит ёмкость графита (372 мАч/г), который в настоящее время используется в качестве материала для отрицательного электрода в литий-ионных батареях. При этом графит не работает в натриево-ионных батареях.

Несмотря на то, что натриево-ионная батарея с таким отрицательным электродом из твёрдого углерода теоретически будет работать при разнице напряжений на 0,3 В меньше, чем стандартная литий-ионная батарея, её более высокая ёмкость обеспечит гораздо большую плотность хранения энергии (1600 Втч/кг против 1430 Втч/кг), что даёт увеличение плотности энергии на 19%.

Однако потребуются дальнейшие исследования, чтобы убедиться, что предлагаемый материал действительно обеспечивает длительный срок службы, характеристики ввода-вывода и работу при низких температурах в натриево-ионных батареях.

Истории и карточки

1
Вывод КАБСов на Форуме!
форум
Обновление Форума!
Активность EL-комитета НОПСМ-1.mp4_snapshot_00.19.255
Активность EL-комитета НОПСМ
RC3d кейсы-1.mp4_snapshot_00.09.816
Вот как надо делать кабель красивым!

Рекомендуем прочесть

Робот, который находит брак: разработку МАИ представили на конференции «Цифровая индустрия промышленной России»
Специалисты Московского авиационного института представили на крупнейшей технологической конференции...
Предложен новый способ производства сложных форм для изготовления металлических деталей
Учёные предложили новый способ создания металлических форм для нужд порошковой металлургии — без сварки...
Ученые ПНИПУ создали систему точного обнаружения утечек на трубопроводах
Нефтепроводы — кровеносная система российской нефтегазовой отрасли. Они протянулись через тайгу, тундру,...

Журнал

Читайте и скачивайте архив журнала ElektroPortal, где мы рассказываем о главных новостях и событиях рынка и интересно пишем об электротоварах

Elektroportal №89

Радио Kabel.FM

Слушайте первое кабельное радио Kabel.FM на ЭлектроПортал.Ру

album-art

Прямая трансляция Kabel.FM
00:00

Не работает эфир? Переходи на резервный!