Разработан безопасный твердый электролит для натриевых батарей
Фото:
Идеи

Разработан безопасный твердый электролит для натриевых батарей

Производство более безопасных и мощных батарей, в которых используются материалы, добытые в стабильных с точки зрения геополитики странах, требуют твердых электролитов и замены лития на натрий. Швейцарские химики предлагают производителям аккумуляторов новый рецепт натрий-ионной батареи, работающей при комнатной температуре.

Литиевые батареи, питающие электронные устройства и электромобили, не идеальны. Жидкий электролит — вещество, проводящее электрический ток между электродами — может вспламениться. Хуже того, основной элемент — литий — добывают лишь в нескольких странах мира, его запасы ограничены, а цены на него постоянно растут.

Специалисты по кристаллографии из Женевского университета разработали негорючий, твердый электролит, действующий при комнатной температуре. Он переносит ионы натрия — вещества, залежи которого есть практически везде и в большом количестве. Кроме того, натрий-ионный аккумулятор мог бы быть мощнее литиевого, пишет EurekAlert.

Эти два элемента — натрий и литий — находятся рядом в периодической таблице. Проблема в том, что натрий тяжелее своего родственника. Это значит, что ему труднее двигаться в электролите. Несколько лет назад японские и американские ученые обнаружили, что гидрокарбонаты хорошо проводят натрий при температуре 120 °C, что не слишком удобно для повседневных батарей.

Швейцарские ученые решили понизить проводящую температуру. С помощью кристаллографии им удалось заставить гидрокарбонаты работать в качестве электролитов в диапазоне от комнатной температуры до 250 градусов Цельсия, без риска воспламенения. Более того, гидрокарбонаты сопротивляются разности потенциалов, то есть батареи могут запасать больше энергии.

О разработке первой натрий-ионной батареи сообщили недавно ученые из США. Они создали аккумулятор с емкостью на уровне средних литий-ионных батарей, и после 1000 циклов он сохраняет свыше 80% энергии. Ученые считают, что эти дешевые и безопасные аккумуляторы смогут стать новым стандартом.