スウェーデンのチャルマース工科大学の研究者グループが、新しいアイデアを思いついた。 高性能電極材料 ナトリウム電池用。 これを行うために、彼らはナトリウムの貯蔵を担当する新しいタイプのグラフェンを使用します。 結果は次のことを示しました リチウムイオン電池と比較できます 今日使用されているものです。
リチウムは エネルギーを蓄えるのに非常にうまく機能します 、しかしそれは非常に高価であり、今日その長期供給と それが環境に引き起こす可能性のある問題。
ナトリウム、リチウムの代替品
しかしながら、 ナトリウムははるかに安価な材料です そのため、電池を製造する際に使用するのに魅力的な素材になっています。
現在 ナトリウムイオン電池はリチウム電池と競合できません グラファイトという制限材料があるからです。 イオンはその中に挟まれているので、出入りしてエネルギー使用のために貯蔵することができます。
ナトリウムイオンはリチウムイオンよりも大きく、相互作用が異なります。 これにより、グラファイト構造に効率的に保管できなくなります。 それが研究者が何らかの方法を探している理由です これを解決するために。
これを修正するために、分子スペーサーがグラフェン層の片側に追加されました。 これは、層が積み重ねられると、分子がグラフェン間に大きなスペースを作成し、相互作用点を与えることを意味します。 より大きな容量を引き起こします。
バッテリー容量の大幅な増加
グラファイトのナトリウムインターカレーション容量は約 グラムあたり35ミリアンペア時間 、しかし新しいグラフェンでの容量 グラムあたり332ミリアンペア時間が達成されました。
このように、 ナトリウムイオンを挿入するはるかに多くの能力が達成されました。 これらは現時点では初期のテストにすぎませんが、この研究は有望であり、将来のバッテリー開発に役立つ可能性があります。
についての奇妙な事実 この新しいグラフェンは、XNUMXつの面のローマの神ヤヌスに敬意を表してそれをヤヌスグラフェンと呼んでいます。これは、このタイプのグラフェンが反対側の面に非対称の化学的機能化を持っているためです。
この素材 さまざまな産業用アプリケーションで使用されるにはまだほど遠いです 、しかし結果は、非常に薄いグラフェンシートを設計することで、より多くのエネルギー貯蔵を生成できることを示しています。
したがって、この新しい研究 最初の石になる可能性があります 将来的には大容量ナトリウムイオン電池を生産する。
