Шведські вчені збільшили ємність натрійіонних акумуляторів

10

Вчені технічного університету чалмерса (швеція) за допомогою графена створили новий тип анода для натрійіонних акумуляторів, зробивши їх ємність порівнянною з літійіонними.

Джерело: spectrum.ieee.org

Натрійіонние акумулятори використовуються в мобільних пристроях не так часто, оскільки літій в традиційному виконанні пропонують в 2 рази більшу щільність енергії — 285 квт‧год/кг. Вчені технічного університету чалмерса з’ясували, що з новим типом графенового електрода натрійіонний акумулятор здатний демонструвати аналогічні показники: цей матеріал здатний утримувати таке ж число іонів натрію. Натрійіонні акумулятори більш стабільні і мають меншу собівартість — в електромобілях і електроніці вони виявляться корисними, тоді як літій-іонні батареї можуть бути небезпечними при перегріванні.

Для швидкої зарядки і великої ємності акумулятора іони повинні легко входити в матеріал анода. Катод натрію виробляється з оксидів натрію, а в якості анода використовується матеріал на основі вуглецю. Це може бути активоване вугілля, але він дорогий, і виробляти такі катоди важко. Недорогим його аналогом є графіт, проте іони натрію не можуть досить ефективно переміщатися між шарами графена. Для подолання цієї проблеми вчені створили новий матеріал, який складається з чергуються шарів графена і бензолу. Бензоловий шар збільшує відстань між графеновими, дозволяючи іонам натрію безперешкодно переміщатися. Крім того, бензол може утворювати з іонами натрію сильну зв’язок.

За підрахунками авторів проекту, ємність такого акумулятора порівнянна з показниками літій: з чистим графітом щільність енергії становить 30 ма * год/ г, а з новим матеріалом вона виростає до більш ніж 330 ма·год/г.