Натрий-ионные батареи — технология будущего

Высокая себестоимость и ограниченные запасы лития заставляют искать альтернативы литий-ионным батареям, способные удовлетворить будущие запросы к источникам питания. Сотрудники университета Пердью (штат Индиана) в статье, вышедшей в сентябре в журнале Current Opinion in Chemical Engineering, предложили заменить внутренние компоненты таких батарей аналогами, использующими натрий.

Запасы натрия на планете можно считать бесконечными и стоит он в тысячу раз дешевле лития, но технология натрий-ионных батарей все ещё требует серьёзной доработки.

Из-за своего более крупного размера ионы натрия, накапливающиеся при зарядке в стандартном для литиевых батарей графитовом аноде, не могут его покинуть при разрядке. Нуждается в изменении также катод, его требуется освободить от литийсодержащих материалов. Один из вариантов — замена входящего в его состав оксида лития кобальта на оксид кобальта натрия.

Натриевые батареи также несколько тяжелее литиевых, но ценовое преимущество перевешивает этот недостаток.

Комплексные исследования, ведущиеся в Пердью, имеют целью улучшение всех аспектов натрий-ионных технологий, включая уменьшение размеров и массы батарей, удвоение ёмкости и сокращение габаритов анодов, благодаря использованию углеродных материалов и сплавов натрия с оловом или сурьмой.

Преодолеть разрушительный эффект огромного объёмного расширения (на 300%) и последующего сжатия электродов натрий-ионных батарей, авторы рассчитывают с помощью новых материалов и «дыхательных» архитектур, локализующих расширение внутри анода.

Ready, set, buy! Посібник для початківців - як придбати Copilot для Microsoft 365