Кінець епохи літію. Японські вчені здійснили прорив у розробці безпечних натрієвих акумуляторів

Нове дослідження, результати якого були опубліковані в журналі Chemical Science, доводить, що натрій-іонні батареї(SIB) можуть не лише зрівнятися з літієвими за щільністю енергії, а й значно перевершити їх за швидкістю зарядки та рівнем безпеки.

Читайте также: Штучний інтелект виявив понад вісімсот раніше невідомих космічних аномалій у архівах Габбла

Головною проблемою натрієвих технологій тривалий час була повільна кінетика: іони натрію рухалися в електроліті занадто повільно, що нагадувало«затор» на дорозі. Професор Шинічі Комаба та його команда вирішили цю проблему, розробивши інноваційний анод із твердого вуглецю(HC) у поєднанні з невеликою кількістю оксиду алюмінію. Цей хімічно інертний матеріал дозволив іонам натрію вільно проникати в структуру електрода без жодних перешкод.

Дослідження показало, що іонам натрію потрібно менше енергії для формування енергетичних кластерів у нанопорах вуглецю, ніж іонам літію. Це означає, що за певних умов натрієві батареї здатні заряджатися швидше за сучасні аналоги. Крім того, натрій виявився менш чутливим до температурних коливань, що робить такі акумулятори ефективнішими в екстремальних кліматичних умовах.

Питання безпеки стало вирішальним фактором у цьому дослідженні. Літій-іонні системи схильні до «теплового розгону» — процесу самозаймання, який може тривати кілька годин або навіть днів і не потребує кисню для горіння. Натрій-іонні батареї набагато стабільніші та практично не схильні до вибухів або пожеж у разі пошкодження.

Читайте также: Археологи знайшли в Китаї найдавніші інструменти з кріпленням до руків’я

Завдяки низькій вартості сировини та високій стабільності, натрій-іонні акумулятори стають ідеальним рішенням для масштабних систем зберігання енергії та електромобілів нового покоління. Вчені впевнені, що перехід на натрієві технології дозволить уникнути ризиків, пов’язаних із пожежною небезпекою літію, забезпечивши при цьому неймовірну швидкість енергообміну.