Версия для слабовидящих
Новый катод для натрий-ионных аккумуляторов Печать Email
Новости об инновациях
05.10.2015

Неорганический катод состоит из закрепленных слоев натрия и железа, разрешающих диффузию натрия между слоями. Неорганический катод состоит из закрепленных слоев натрия и железа, разрешающих диффузию натрия между слоями.

Международная группа исследователей под руководством изобретателя литий-ионного аккумулятора опубликовала работу в области создания новых источников энергии – на этот раз был разработан новый катодный материал для потенциальной замены литий-ионных аккумуляторов в ряде приложений – натрий-ионных аккумуляторов.

Распространение литий-ионных аккумуляторов и их прогресс, в первую очередь, связаны с их применением в мобильной электронике. Тем не менее, применение литий-ионных источников питания для приведения в действие больших по размеру устройств, например электромобилей, или для запасания энергии не может являться удачным инженерным решением как из-за высокой себестоимости этих устройств, так и из-за ограниченных запасов лития в земной коре.

Многие исследователи надеялись заменить литий его родственником – натрием, который дешевле лития, более распространен и легче поддается химической переработке.

Натрий-ионные аккумуляторы работают по тому же принципу, что и литий-ионные. В ходе разрядки ионы натрия движутся от анода к катоду, в то время как электроны перемещаются к электроду через внешнюю электрическую схему, работу которой они и обеспечивают. На катоде электроны восстанавливают ионы натрия и образующиеся атомы интеркалируют в катодную структуру; при зарядке аккумулятора этот процесс идет в обратном направлении.

Как отмечает один из авторов нового исследования Притам Сингх (Preetam Singh) из Университета Техаса в Остине, проблема натрий-ионного источника питания связана с размером ионов натрия, которые не позволяют просто применить технологию литий-ионных батарей для натрий-ионных простой заменой лития на натрий в химической структуре катода и электролите.

Дело в том, что

прочность взаимодействий натрий-натрий выше, чем литий-литий, и простая замена одного щелочного металла на другой приведет к устройству, производительность которого будет крайне низка.

Сингх представляет собой одного из материаловедов – членов группы Джона Гуденафа (John Goodenough), изобретателя литий-ионного аккумулятора. В новой работе Гуденаф и коллеги сообщают о применении минерала эльдфеллита [eldfellite (NaFe(SO4)2)] как потенциального материала для создания натрий-ионного катода, состоящего из слоев ионов Na+и Fe3+, разделенных сульфатными полиэдрами.

Фиксированное расстояние между слоями способствует диффузии ионов натрия, которая обеспечивает проявление материалом 80% от его теоретически оцененной максимальной емкости (заряда, накопляемого на один грамм материала).

Как отмечает Синичи Комаба (Shinichi Komaba), эксперт по материалам для аккумуляторов из Токийского Университета науки, новый материал уникален в плане его коммерческого применения для изготовления натрий-ионных аккумуляторов. Наиболее интересно то, что

новый материал работает как материал для электрода источников питания, способных создавать напряжение 4 Вольта, как для натриевых, так и для литиевых источников питания.

Он надеется, что в скором времени будут обнаружены и другие такие такие материалы, обеспечивающие работу и натрий-ионных, и литий-ионных электрохимических устройств.

Источник - http://www.nanonewsnet.ru/news/2015/novyi-katod-dlya-natrii-ionnykh-akkumulyatorov

 

Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта