Группа исследователей из Технологического университета Чалмерса в Швеции предложила новую идею: высокоэффективные электродные материалы для натриевых батарей. Для этого они используют новый тип графена, который отвечает за хранение натрия. Результаты показали, что его можно сравнить с литий-ионными батареями которые используются сегодня.
Литий - это материал, который очень хорошо работает для хранения энергии , но это очень дорого, и сегодня есть опасения по поводу его долгосрочных поставок и проблемы, которые он может вызвать в окружающей среде.
Натрий, альтернатива литию
Однако натрий - гораздо более дешевый материал и это делает его привлекательным материалом для производства аккумуляторов.
В настоящее время ионно-натриевые батареи не могут конкурировать с литиевыми батареями поскольку существует ограничивающий материал - графит. Ионы зажаты в нем, поэтому они могут входить и выходить и накапливаться для использования энергии.
Ионы натрия больше, чем ионы лития, и взаимодействуют иначе. Это приводит к тому, что они не могут эффективно храниться в графитовой структуре. Вот почему исследователи искали какой-то метод чтобы решить эту проблему.
Чтобы исправить это, с одной стороны графенового слоя была добавлена молекула-спейсер. Это означает, что когда слои уложены друг на друга, молекула создает большее пространство между графеном и дает точку взаимодействия, которая вызывает большую емкость.
Значительное увеличение емкости аккумулятора
Способность интеркаляции натрия в графите составляет около 35 миллиампер-часов на грамм , но с новым графеном емкость Было получено 332 миллиампер-часа на грамм.
Таким образом, была достигнута гораздо большая способность интеркалировать ионы натрия. Хотя на данный момент это только ранние тесты, исследования многообещающие и могут помочь в разработке аккумуляторов в будущем.
Любопытный факт о этот новый графен состоит в том, что они называют его графеном Януса в честь римского бога двух лиц Януса, поскольку этот тип графена имеет асимметричную химическую функционализацию на противоположных гранях.
Этот материал все еще далек от использования в различных промышленных приложениях , но результаты показывают, что создание очень тонких листов графена позволяет генерировать больший запас энергии.
Таким образом, это новое исследование может быть первым камнем производить в будущем ионно-натриевые батареи большой емкости.
