Японские ученые продемонстрировали, что конкретный материал способен выступать в качестве эффективного компонента для натрий-ионных аккумуляторов, благодаря чему они смогут конкурировать с литиевыми по ряду характеристик, прежде всего по скорости зарядки.
Литий-ионные аккумуляторы стали популярными благодаря целому ряду преимуществ и широкому спектру применения, однако основным их недостатком является ограниченность лития. Помимо высокой стоимости, его производство ограничено техническими факторами, а спрос постоянно увеличивается. Поэтому исследователи активно изучают альтернативы, такие как натрий. Однако, несмотря на его изобилие, из-за большого размера ионов им нельзя просто заменить литий.
Над решением этой проблемы работает команда из Нагойского технологического института. Ученые изучили базу из около 4300 доступных соединений с натрием, имеющих кристаллическую структуру. После тщательного анализа каждого из них, обнаружили, что Na2V3O7 отвечает заявленным требованиям. Материал имеет желательные электрохимические характеристики, нужную кристаллическую и электронную структуру. В ходе испытаний было установлено, что данный состав демонстрирует высокую скорость зарядки, а также способен хранить накопленную энергию на протяжении длительного времени.
Несмотря на все преимущества, в процессе тестирования исследователи выявили, что на заключительных этапах зарядки Na2V3O7 подвергается значительному износу. В результате его практическая емкость становится вдвое меньше теоретических показателей. Поэтому в данный момент ученые работают над улучшением характеристик материала, чтобы он мог оставаться стабильным на протяжении всего процесса зарядки.
Однако химики из Университета Альберты уже нашли способ увеличения энергоемкости литий-ионных аккумуляторов в 10 раз. Ранее мы также сообщали о том, что Toyota и Panasonic начнут производить твердотельные литиевые аккумуляторы для автомобилей, а Honda создала рабочий прототип фторид-ионного аккумулятора.
текст: Илья Бауэр, фото: NITech, olino, wikimedia