По сравнению с ионами лития ионы натрия больше. Вместо того чтобы свободно проникать в электрод в процессе интеркалирования, ионы натрия не могут так же эффективно взаимодействовать с электродами из графита. Это значимо снижает производительность натрий-ионных батарей и удерживает их емкость на уровне 35 мА*ч/г, что в десять раз ниже, чем у литий-ионных аналогов.
В поисках решения этой проблемы ученые из Технического университета Чалмерса обратились к новой форме графена, обладающей любопытными свойствами, https://newatlas.com/energy/janus-graphene-sodium-battery-ca... New Atlas. Его структура отличается тем, что молекулы графена, расположенные только с одной стороны, действуют одновременно и как разделители, и как активное пространство взаимодействия для ионов натрия.
Такую разновидность «двуликих» наночастиц называют частицами Януса и применяют их в электронике, биомедицине и химии. В данном случае, молекулы с одной стороны материала обеспечивают электростатические взаимодействия между слоями графена, создавая в то же время между ними больше пространства.
Заменив графит на двуликие графеновые слои, ученые достигли емкости экспериментальной натриевой батареи 332 мА*ч/г. Этот результат в десять раз больше, чем у обычных натрий-ионных батарей и приближается к емкости лития в графите.
Пока разработка находится на ранней стадии, но результаты показывают, что расположить графеновые слои в упорядоченной структуре, подходящей для ионов натрия, возможно.
Швейцарские химики https://hightech.plus/2020/10/14/razrabotan-bezopasnii-tverd. .. в прошлом году производителям аккумуляторов новый рецепт натрий-ионной батареи, работающей при комнатной температуре. Новый аккумулятор с негорючим электролитом может быть мощнее литиевого.
Свежие комментарии