Літій-іонні батареї, які роками вважалися безальтернативними, можуть поступитися місцем новій, значно безпечнішій технології
Літієві батареї давно стали стандартом для смартфонів, електромобілів і систем зберігання енергії, але разом зі зручністю вони несуть і серйозні ризики - від перегріву до самозаймання. Саме питання безпеки та стабільності дедалі частіше змушує науковців шукати альтернативу літію.
Одним із найперспективніших напрямів вважаються натрієві акумулятори, які раніше поступалися за швидкістю та ефективністю. Тепер ситуація може кардинально змінитися. Японські дослідники заявили про технологічний прорив, який наближає кінець “літієвої епохи”, про це повідомили науковці з Токійського університету науки. Результати дослідження опублікували у науковому журналі Chemical Science.
У чому суть наукового прориву
Команда дослідників під керівництвом професора Шинічі Комаби довела, що натрієві акумулятори здатні досягати високої щільності енергії та заряджатися швидше, ніж очікувалося раніше.
Головним викликом для натрієвих батарей завжди була повільна робота іонів усередині акумулятора. Через це зарядка займала більше часу, а ефективність поступалася літієвим аналогам.
Як вченим вдалося вирішити проблему
Дослідники створили новий анод на основі твердого вуглецю з додаванням невеликої кількості оксиду алюмінію. Цей матеріал не заважає руху іонів натрію, дозволяючи їм швидше проникати в структуру електрода. У результаті іони натрію витрачають менше енергії на накопичення заряду, що безпосередньо впливає на швидкість заряджання акумулятора.
Чому натрієві батареї безпечніші за літієві
Однією з ключових переваг нової технології стала безпека. Літій-іонні акумулятори схильні до теплового розгону - процесу, який може призводити до пожеж або вибухів навіть без доступу кисню. Натрієві батареї значно стабільніші. Вони менш чутливі до пошкоджень і температурних коливань, що суттєво знижує ризик займання під час експлуатації.
Де можуть використовувати нову технологію
Науковці переконані, що натрієві батареї можуть стати безпечнішою та стабільнішою альтернативою літію вже в найближчі роки. Завдяки доступності натрію та нижчій вартості сировини такі акумулятори розглядають як перспективне рішення для:
-
електромобілів нового покоління;
-
великих систем зберігання електроенергії;
-
відновлюваної енергетики.
Нагадаємо, що ваш смартфон може підзарядити інший телефон навіть без повербанка. Дізнайтеся, як активувати реверсивну зарядку та які моделі підтримують цю функцію, щоб не залишитися без зв'язку в критичний момент.