Orosz tudósoknak sikerült kideríteni, hogyan működik az anód új nátrium-ion akkumulátorokban

A Moszkvai Állami Egyetem és a Skoltech tudósainak közös csoportja nehéz munkát végzett és pontosan azonosította az összes folyamatot a kémiai tápanyagok legígéretesebb új osztálya - a nátriumion - munkájának középpontjában állnak Akkumulátor.

Ezeket az új elemeket tartják a legígéretesebbeknek, és miért.

Miért keresi a lítium-ion akkumulátor cseréjét?

Először is szeretnék néhány szót mondani, miért mindenki olyan aktívan keresi a lítium-ion akkumulátorok cseréjét. Jelenleg a lítium-ion akkumulátorokat szinte mindenhol használják, a legkisebb kütyüktől kezdve a nagy erőművekig.

Az elemek iránti igény évről évre növekszik, és itt rejlik a lítium-ion akkumulátorok fő hátránya. A helyzet az, hogy a lítiumkészletek rendkívül korlátozottak, és előállításának költségei folyamatosan nőnek.

Éppen ezért keresik a tudományos csoportok szerte a világon a lítium megfelelő helyettesítését költsége és hatékonysága szempontjából.

Az egyik ígéretes csere lehetőség a nátrium-ion akkumulátorok.

Amit a tudósok javasoltak

A nátrium felhasználásáról döntöttek. Eloszlását tekintve ez a hatodik elem a Földön, és a nátriumsók kétszer olyan drágák, mint a lítiumsók. Ezenkívül a nátrium kémiai tulajdonságai hasonlóak a lítiuméhoz.

A nátrium-ion akkumulátorok fő problémája az anód volt. Mint tudják, a lítiumelemekben grafitból készül, de nátriumelemekhez abszolút nem alkalmas.

Ennek oka, hogy a szén-hatszögek nem felelnek meg a nátrium-kationok méretének, ezért interkaláció nem történik.

Valójában az egyetlen alkalmas anyag az anód számára a nátrium-akkumulátorokban az úgynevezett "szilárd szén". Ez nem más, mint a hajlított grafitrétegek rendezetlen képződése.

Ez az anyag volt képes olyan mennyiségű nátriumot felhalmozni, amely összehasonlítható a lítium rendszer grafittal.

Az egyetlen fogás az volt, hogy eddig senki sem tudta pontosan, hogyan zajlik a nátrium szilárd szénben történő tárolásának folyamata. Az elvégzett tudományos vizsgálatok lehetővé tették annak megállapítását, hogy a "szilárd szén" fő töltése az interkalációs mechanizmus révén halmozódik fel.

Referenciaként. Az interkaláció az ionok reverzibilis beépülése a szilárd anyag kristályrácsán belüli rétegközi térbe.

Ahogyan a tudósok megjegyzik, nemcsak megértették a felhalmozás elvét, hanem megtanulták, hogyan lehet 300 mAh / g kapacitású "szilárd szén" -et létrehozni. És ez a mutató semmiképpen sem rosszabb a lítium-ion akkumulátorok grafitjánál

Ezek az adatok az új anódok előállításának új módszerével együtt jelentősen közelebb hozzák az új típusú akkumulátorok kereskedelmi használatát. És valószínűleg hamarosan méltó versenytársakat láthatunk a polcokon lítium-ion akkumulátorokkal.

Tetszett a cikk, aztán feltettük a hüvelykujjunkat, és feltétlenül iratkozzunk fel.