Новый материал снизит цену батарей для электромобилей и смартфонов

В Техасском университете (UT Dallas) при поддержке Национального университета Сеула (Корея) создан комбинированный катодный материал — дешёвая и экологичная опция для аккумуляторов следующего поколения, предназначенных для электромобилей и портативной электроники.

Предложенное решение описывается на страницах журнала Advanced Materials. В нём основная часть дефицитного лития в катоде заменена добываемым из морской воды натрием, а марганец используется вместо более дорогих и редких кобальта и никеля.

Прямая замена лития натрием снижает стоимость батарей, однако, примерно на 20%, ухудшает их энергоёмкость. Попытки же её увеличить добавлением оксида магния до последнего времени приводили к химически нестабильным соединениям.

Авторы атаковали эти проблемы, опираясь на знание физики и химии других экспериментальных материалов. Компьютерные симуляции позволили им определить самые многообещающие конфигурации атомов для последующего изготовления и лабораторного тестирования.

«Наш натрий-ионный материал более стабилен, но при этом все ещё сохраняет высокую энергетическую ёмкость, характерную для лития, — утверждает старший автор публикации, профессор материаловедения Чо (Kyeongjae Cho). — Главной целью нашего исследования было получить материал, совместимый с процессами коммерческого массового производства».