28

Российские химики разработали анод для натрий-ионных батарей

Группа ученых из Института общей и неорганической химии РАН вместе с коллегами из Изралия и Сингапура создали материал, из которого можно изготавливать аноды для натрий-ионных батарей. В перспективе, такие батареи могут заменить литий-ионные аккумуляторы. Статья ученых появилась в Nature.

«Данный метод получения композиционного материала очень прост в аппаратурном оформлении и не требует специального оборудования,» - рассказал один из авторов работы Петр Приходченко. «Он очень дешев и прост в аппаратурном оформлении, не требует больших энергетических затрат, не имеет токсичных отходов и может быть легко масштабирован в реальное производство», - добавил он. 

Химикам из лаборатории, возглавляемой Татьяной Трипольской, удалось найти способ создания слоя сульфида сурьмы из так называемых пероксокомплексов. Так ученые называют соединения различных веществ (группа Трипольской сосредоточилась на элементах p-группы, в первую очередь на олове и сурьме) с группой OOH. Эта группа фактически является молекулой перекиси водорода (H2O2, H-O-O-H), от которой отделили один атом водорода.

В работе графеновые чешуйки покрыли тонким слоем сульфида сурьмы. Их, в свою очередь, использовали в композиционном материале для электродов аккумуляторной батареи, причем вместо широко распространенной сейчас литий-ионной технологии ученые экспериментировали с натрием.

Натрий-ионные аккумуляторы могут иметь перед литиевыми одно существенное преимущество: натрия на Земле значительно больше, так как этот элемент образует, к примеру, поваренную соль. Теоретически, натриевые аккумуляторы могли бы быть дешевле литиевых, но ионы натрия не встраиваются в обычные электроды из графита (или иного доступного материала).

В новом исследовании было показано, что для ионов натрия подойдет сульфид сурьмы, причем из него не обязательно делать электроды целиком. Проведенные измерения показали способность новых электродов накапливать до 730 миллиампер-часов на грамм: по оценкам ученых, сурьмяно-сульфидная технология может помочь вывести натрий-ионные батареи на уровень, сопоставимый с литий-ионными.

Подпишитесь на наш канал в Яндекс.Дзен и сделайте вашу ленту объективнее!

  • 4
    krotozer krotozer
    20.12.1302:11:24
    И ни одного комментария... Отличная же новость!
    • 3
      Nikolay Nikolay
      20.12.1307:10:29
      Так мало кто в курсе, что, например, если попытаться пересадить весь мир на электромобили с литий-ионными аккумуляторами - то всех мировых запасов лития не хватит. А тут практически неограниченные возможности - у нас целые океаны натрия    
      Осталось вслед за Лиотехом построить Натриотех ;)
      Отредактировано: Nikolay~07:12 20.12.13
  • 0
    tm tm
    20.12.1313:05:27
    Данный метод... ...не имеет токсичных отходов


    Эм... А сурьма?    
  • 0
    Виктор Качурак Виктор Качурак
    20.12.1314:15:53
    Нашим химикам "+"!
  • 0
    Нет аватара viktorhs
    20.12.1320:51:21
    способность новых электродов накапливать до 730 миллиампер-часов на грамм

    При каком напряжении?
    Если предположить, что напряжение элемента с натрием 3,2В, то получается, что плотность хорошего литий-ферум-фосфатного элемента 150Вт*ч/кг, а этого натриевого 2,33Вт*ч/кг. Не интересно как-то.
    • 0
      igorborisov Борисов igorborisov Борисов
      21.12.1310:30:28
      Вы, мне кажется, порядок перепутали. В килограмме тысяча граммов.
      0,73(А*ч/г) * 3,2(В) = 2,336 (Вт*ч/г) * 1000(г) = 2336 (Вт*ч/кг).
      Конечно, там вряд ли получится так линейно это все вывести, аккумуляторы заряжаются до определенного предела и разряжаются не "в ноль", так что реальная полезная плотность готовых элементов будет существенно меньше, но никак не два ватт-часа на килограмм.    
      Отредактировано: igorborisov.livejournal.com~10:35 21.12.13
      • 0
        Нет аватара viktorhs
        22.12.1309:00:50
        Действительно ошибся, забыв перевести в килограммы. Спасибо что исправили. Плотность получается очень хорошей, даже если напряжение будет 1В.
Написать комментарий
Отмена
Для комментирования вам необходимо зарегистрироваться и войти на сайт,