Технологии

Найден способ улучшить натрий-ионные аккумуляторы

11 октября 2017 0

батарейка, зарядка, смартфон

Rawpixel Com / Unsplash.com

Ученые Стэндфордского университета нашли способ улучшить натрий-ионные аккумуляторы до уровня отдачи электроэнергии литий-ионных батарей. Данное открытие позволит значительно удешевить производство зарядных устройств. Об этом сообщает Nature.

Основой переноса и сохранения электроэнергии в аккумуляторе любого смартфона являются ионы лития, которые способны переносить заряды энергии от металл-оксидного электрода (анод) к принимающему электроду (катод), сделанному из углерода. Происходит это посредством встраивания себя в общую структуру атомных слоев графита. Во время разряжения литий-ионной батареи происходит обратный эффект оттока ионов от анодов, сделанных из углерода, к металл-оксидным катодам.

Главным моментом процесса проведения электроэнергии от одного электрода к другому является быстрота встраивания иона лития ввиду его маленького размера относительно ионов натрия. Данные ионы встраиваются в аноды и катоды, которые составляют графитовый слой аккумулятора, крайне медленно, что влияет на скорость заряжания и мощность аккумулятора. Также натриевые батареи в силу большего размера ионов натрия обладают более массивными размерами относительно литий-ионных при равной мощности данных аккумуляторов.

Потребность в создании принципиально новой электронной батареи продиктована необходимостью удешевить производство путем замены материала, который будет транслировать заряд от одного электрода к другому. В качестве альтернативы выступает натрий как основа новых электронных батарей для перемещения энергии. Американские ученые изменили объем самих электродов, заменив сам материал с графитовой основы на родиозанат натрия для повышения вместимости ионов данного вещества, которые переносят электроэнергию.

Однако, как показали результаты, изнашиваемость такой батареи была крайне мала, от одного до двух циклов заряжения, ввиду того что в процессе разрядки ряд электродов разрушается. Для решения данной проблемы были использованы специальные электролиты-диглимы, которые способствуют передаче ионов натрия в структуру электродов без их повреждения. А также был заменен катод, который в процессе разряжения устройства отдает ион натрия аноду.

Считается, что особое строение электродов, которые способны встроить в свою структуру ионы натрия, поможет создать компактный аккумулятор на основе натрия. Данный тип батареи способен дольше держать заряд, а также обладать более мощной отдачей электроэнергии, чем литий-ионный аналог.

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

Рассказать друзьям

0 Комментариев

Подписаться на рассылку

Комментарии

Войти с помощью 

Присоединяйтесь к нам в социальных сетях

В наших группах вы можете узнать много нового и интересного, а так же - принять участие в опросах и конкурсах

Присоединиться
Присоединиться