Oamenii de știință ruși au reușit să afle cum funcționează anodul în noile baterii cu ioni de sodiu

Un grup comun de oameni de știință de la Universitatea de Stat din Moscova și Skoltech au desfășurat o muncă dificilă și au identificat cu exactitate toate procesele care sunt în centrul activității celei mai promițătoare noi clase de nutrienți chimici - ionul de sodiu Baterie.

Aceste baterii noi sunt considerate cele mai promițătoare și iată de ce.

De ce căutați un înlocuitor pentru bateria litiu-ion

Pentru început, vreau să spun câteva cuvinte de ce toată lumea caută atât de activ un înlocuitor pentru bateriile litiu-ion. În acest moment, bateriile litiu-ion sunt folosite aproape peste tot, de la cele mai mici gadget-uri la centrale electrice mari.

Nevoia de baterii crește în fiecare an și aici se află principalul dezavantaj al bateriilor litiu-ion. Problema este că rezervele de litiu sunt extrem de limitate și costul producției sale este în continuă creștere.

Din acest motiv, grupurile științifice din întreaga lume caută un înlocuitor adecvat pentru litiu din punct de vedere al costurilor și al eficienței.

Una dintre opțiunile de înlocuire promițătoare sunt bateriile cu sodiu-ion.

Ce au sugerat oamenii de știință

S-a luat decizia de a folosi sodiu. Într-adevăr, în ceea ce privește distribuția, este al șaselea element de pe Pământ, iar sărurile de sodiu sunt de două ori mai scumpe decât sărurile de litiu. În plus, proprietățile chimice ale sodiului sunt similare cu cele ale litiului.

Principala problemă a bateriilor cu ioni de sodiu a fost anodul. După cum știți, în bateriile cu litiu este fabricat din grafit, dar nu este absolut potrivit pentru bateriile de sodiu.

Acest lucru se datorează faptului că hexagonii de carbon nu corespund cu dimensiunea cationilor de sodiu și, prin urmare, nu se produce intercalație.

De fapt, singurul material potrivit pentru anodul din bateriile de sodiu este așa-numitul „carbon solid”. Aceasta nu este altceva decât o formare dezordonată a straturilor de grafit îndoite.

Acest material a fost capabil să acumuleze o astfel de cantitate de sodiu, care este comparabilă cu grafitul din sistemul de litiu.

Singura captură a fost că până acum nimeni nu știa exact cum are loc procesul de stocare a sodiului în carbon solid. Testele științifice au permis stabilirea faptului că sarcina principală a „carbonului solid” se acumulează prin mecanismul de intercalație.

Pentru trimitere. Intercalarea este încorporarea reversibilă a ionilor în spațiul intermediar din rețeaua cristalină a unui solid.

Așa cum observă oamenii de știință, nu numai că au reușit să înțeleagă principiul acumulării, dar au învățat și cum să creeze „carbon solid” cu o capacitate de 300 mAh / g. Iar acest indicator nu este în niciun caz inferior grafitului din bateriile litiu-ion

Aceste date, împreună cu noua metodă propusă pentru producerea de noi anodi, vor apropia în mod semnificativ utilizarea comercială a noilor tipuri de baterii. Și, probabil, în curând vom vedea concurenți demni cu baterii litiu-ion pe rafturi.

Mi-a plăcut articolul, apoi am ridicat degetele mari și ne asigurăm că ne abonăm.