Натриевите батерии удвояват капацитета си с нова технология

Изследователи удвоиха капацитета на натриево-йонните батерии чрез иновативни NVOH катоди, предлагайки по-евтина и безопасна алтернатива на лития.

Продължи четенето

Изследователи от Университета в Съри, Англия, постигнаха значителен пробив в технологията на натриево-йонните батерии, като успяха почти да удвоят техния капацитет за съхранение на енергия. Чрез прилагането на иновативен метод, включващ водно-богати катоди, екипът предлага реална алтернатива на доминиращите в момента литиево-йонни батерии.

Досега литиево-йонната технология оставаше ненадмината по отношение на енергийна плътност и лекота, което я прави стандарт за електромобили и смартфони. Литият обаче е труден и скъп за добив, нанася щети на околната среда и е склонен към прегряване. За разлика от него, натрият е изключително изобилен, евтин и безопасен, но до този момент натриевите батерии бяха по-тежки и с по-ниска мощност.

Ключът към новия успех е използването на съединението наноструктуриран ванадатен хидрат (NVOH). Докато в традиционните изследвания този материал се дехидратира чрез термична обработка, екипът, воден от Даниел Командьор, решава да запази съдържанието на вода в него. Резултатите, публикувани в Journal of Materials Chemistry A, показват, че наличието на вода позволява на слоевете на материала да се раздалечат леко. Това осигурява повече пространство за движение на натриевите йони, което директно повишава капацитета на катода.

Тестовите батерии с новия материал са демонстрирали изключителна стабилност в продължение на над 400 цикъла на зареждане. Според изследователите NVOH вече се нарежда сред водещите материали за катоди в света. Освен подобрената стабилност, технологията решава и много от проблемите по веригата за доставки, тъй като натрият не е обвързан с геополитическите усложнения, характерни за лития.

Проучването разкрива и неочакван допълнителен потенциал на хидратирания NVOH като среда за обезсоляване на вода. Материалът се е представил по-добре от стандартните електроди, използвани в този процес. Това отваря възможност за бъдещи системи, които използват морска вода едновременно като безопасен електролит и като източник на питейна вода в процеса на работа на батерията.