«Идеальные батареи» на базе натрий-серной технологии становится ближе к реальности

Натрий-серная батарея, созданная инженерами Техасского университета в г. Остин (UT Austin), устраняет одно из самых серьезных препятствий, мешающих этой технологии стать коммерчески жизнеспособной альтернативой литий-ионным батареям, которые питают всё, от смартфонов до электромобилей.

О своих достижениях исследователи UT Austin недавно рассказали в статье, которая была опубликована в Журнале Американского химического общества.

Они обнаружили, что разбавление концентрированного солевого раствора инертным растворителем предотвращает нежелательные реакции на электродах. Таким образом был создан электролит, который препятствует растворению серы и, таким образом, решает проблемы челночного перемещения промежуточных серных соединений между электродами — процесса, ведущего к потере материалов, деградации компонентов и росту дендритов — продлевая срок службы батареи.

В лабораторных испытаниях экспериментальный прототип модифицированной серной батареи продемонстрировал стабильную работу в течение 300 циклов зарядки-разрядки.

В дальнейшем исследователи планируют применить свой подход к более крупным батареям, чтобы определить, насколько они перспективны для применения в электромобилях или для аккумуляции энергии возобновляемых источников, таких как ветер и солнце.

«Я называю это технологией мечты, потому что натрий и сера имеются в изобилии, экологически безвредны и отличаются самой низкой стоимостью, какая только возможна», — сказал Арумугам Мантирам (Arumugam Manthiram), директор Техасского института материалов UT Austin и профессор кафедры машиностроения.

Цена на литий за последний год резко подскочила, что с особой настоятельностью поставило вопрос об альтернативах. Добыча лития неоднократно подвергалась критике из-за неблагоприятного воздействия на окружающую среду, включая интенсивное использование подземных вод, загрязнение почвы и воды и выбросы углерода. Для сравнения, натрий доступен в океане, он намного дешевле и экологичнее.

Кроме того, для литий-ионных батарей необходим дорогостоящий кобальт. Он добывается практически только в Демократической Республике Конго с применением труда детей, начиная с 3-летнего возраста, с нанесением серьёзного ущерба окружающей среде и здоровью людей.

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