Литий-ионные аккумуляторы имеют первостепенное значение для мобильных устройств и возобновляемых источников энергии с начала 2000-х годов. Однако литий-ионная технология имеет свои ограничения и недостатки, такие как логистические узкие места из-за зависимости от редких металлов, таких как кобальт и никель. С другой стороны, натрий-ионные аккумуляторы — восходящая звезда в области технологий хранения энергии — не основаны на редких элементах. Самого натрия в 500 раз больше, чем лития. В конце концов, это одна часть поваренной соли.
Теперь исследователи представили новый тип гибридной натрий-ионной батареи, в которой используются катоды из суперконденсаторов — электрохимических систем хранения энергии с большой плотностью мощности и чрезвычайно быстрым временем заряда-разряда. Результаты опубликованы в журнале Energy Storage Materials.
Новая система, разработанная в Корейском институте передовых наук и технологий (KAIST), не только быстро заряжается, но также более доступна и безопасна, чем литий-ионные батареи, которые в настоящее время распространены в бытовой электронике и электромобилях.
По словам исследователей, во время демонстрации прототип этой гибридной натрий-ионной батареи в форме монеты заряжался «за секунды». Это может изменить правила игры, особенно на рынке электромобилей, где беспокойство по поводу запаса хода препятствует внедрению.
Традиционно натрий-ионные аккумуляторы сталкиваются с серьезными ограничениями. У них была более низкая выходная мощность, ограниченные возможности хранения и более длительное время зарядки. Некоторые из этих ограничений теперь решены путем объединения анодных материалов, используемых в традиционных батареях, с катодами, используемыми в суперконденсаторах.
Однако это было не так просто, как смешивание и сопоставление некоторых материалов. Обычно низкая скорость накопления энергии анодов аккумуляторного типа требует увеличения. То же самое касается и относительно низкой емкости катодных материалов.
Инновация заключается в синтезе компонентов батареи. Команда, возглавляемая профессором Юнг Ку Кангом из Департамента материаловедения и инженерии, использовала две разные металлоорганические структуры для создания оптимизированных анодных и катодных материалов, которые устраняют прежнюю неэффективность в скорости накопления энергии.
Полученный элемент превосходит по плотности энергии современные коммерческие литий-ионные батареи, сохраняя при этом характерную плотность мощности суперконденсаторов, то есть чрезвычайно быструю зарядку.
Ожидается, что это усовершенствованное устройство хранения энергии будет иметь широкое применение, в частности, в электромобилях и различных интеллектуальных электронных устройствах. Благодаря плотности энергии 247 Втч/кг и плотности мощности 34 748 Вт/кг эта разработка не только обеспечивает жизнеспособную альтернативу литий-ионным батареям, но и позиционирует натрий-ионную технологию как лидера в гонке за более эффективные и высокопроизводительные аккумуляторы. -эффективные энергетические решения.
Натрий-ионные аккумуляторы в целом развиваются быстрыми темпами. Так, недавно компания Natron Energy Inc. обнародовала планы строительства первого в США крупномасштабного завода по производству натрий-ионных аккумуляторов. Завод будет построен недалеко от западного побережья Мичигана. BloombergNEF прогнозирует, что к 2030 году натрий-ионные батареи будут составлять 12% рынка стационарных накопителей энергии.
В другом месте, в Японии, исследователи из столичного университета Осаки разработали новый метод производства твердотельных натрий-ионных батарей. Команда создала твердый сульфидный электролит с самой высокой в мире проводимостью ионов натрия — примерно в 10 раз выше, чем требуется для практического использования.
Погибшие в Старом Осколе и 31 БПЛА. Последствия украинской атаки на российские регионы
Силы ПВО за ночь сбили 31 украинский БПЛА над российскими регионами, сообщили в Минобороны РФ. Два человека погибли при ударе беспилотника по частному дому в Старом Осколе Белгородской области. ТАСС…
2 февраля — День разгрома немецко-фашистских войск в Сталинградской битве
В России 2 февраля отмечается День воинской славы — 83 года со дня разгрома немецко-фашистских войск под Сталинградом. Это сражение, вошедшее в историю как Сталинградская битва, стало решающим, обеспечив начало…
По согласию сторон. Главное о переносе второго раунда переговоров в Абу-Даби по Украине
Новый раунд переговоров по Украине в Абу-Даби назначили на середину недели по согласию сторон, сообщил ТАСС источник. 28 января пресс-секретарь президента России Дмитрий Песков заявлял журналистам о планах продолжить контакты…
Европа оказалась в тупике «стратегического одиночества»
Некий Роберт Данлэп засветился в соцсети Truth Social обличительным откровением: «Итак, в какой моме...
Муравьи нападают на сородичей, потому что загрязнение воздуха меняет их запах
Распространенные загрязнители воздуха, такие как озон и оксид азота, могут изменять запах муравьев, ...
Этот сайт использует файлы «cookie» с целью повышения удобства его использования. Во время посещения сайта вы соглашаетесь с тем, что мы обрабатываем ваши персональные данные с использованием сервиса «Яндекс. Метрика». Продолжая использовать сайт, вы соглашаетесь с Политикой конфиденциальности.
Зарегистрировано Федеральной службой по надзору в сфере связи, информационных технологий и массовых коммуникаций
(Роскомнадзор). Реестровая запись от 07.06.2022 серия ЭЛ № ФС 77 – 83392. При использовании, полном или частичном
цитировании материалов planet-today.ru активная гиперссылка обязательна. Мнения и взгляды авторов не всегда совпадают с
точкой зрения редакции. На информационном ресурсе применяются рекомендательные технологии (информационные технологии
предоставления информации на основе сбора, систематизации и анализа сведений, относящихся к предпочтениям пользователей
сети "Интернет", находящихся на территории Российской Федерации)".