Ученые в области энергетики разработали особый состав для батарей, который способен производить перезарядку аккумулятора без потери изначальной мощности. Достижения ученых были опубликованы в Journal of Power Sources.
Разработкой крайне перспективного проекта занимаются специалисты американского Университета Пердью. Они считают, что совершили настоящий прорыв в области использования современных источников питания. На данный момент повсеместно используются литий-ионные аккумуляторы. Литий, который является основным элементом, довольно дорогой в плане добычи и использования. Ученые многие годы стараются заменить его на более дешевый ресурс. Лучшим в данном плане считается натрий. Этот земельный элемент крайне дешевый, однако слишком нестабильный при взаимодействии с водой. Даже от испарений в воздухе натрий может воспламениться, что существенно тормозило создание натрий-ионной батареи.
Однако ученые уверены, что нашли выход. В своем докладе они сообщили, что в процессе работы литий-ионных батарей ионы при первых циклах зарядки прилипают к углеродному аноду и не стремятся двигаться в сторону катода. В итоге они встраиваются в структуру, которая в научных кругах имеет название промежуточной фазы твердого электролита. Таким образом, замедляется процесс достижения ионов своей цели и снижение выдаваемой мощности зарядки.
Однако при таком раскладе углеродные частицы находятся под защитой от воздействия аккумуляторной кислоты. Исследователи Университета Пердью использовали порошок натрия в составе, причем получили его по специальной технологии. Ученые исключили возможность контакта натрия с водой, проводя испытания в изолированной перчаточной камере, заполненной аргоном. Плавили материал с помощью мощного ультразвука, а получившуюся жидкость охлаждали и погружали в гексановый раствор, получая порошок.
В итоге полученные результаты превзошли все ожидания. Состав получился стабильным и более эффективным, чем литий. Натрий намного тяжелее лития, поэтому мощные натрий-ионные аккумуляторы подойдут в первую очередь промышленным предприятиям в качестве замены энергоносителя.
Автор: Артём Колчин
Фото: pixabay.com/PD
