Жаңы жума жана жаңы батарейка: Na-ion (натрий-ион), параметрлери боюнча Li-ionго окшош, бирок бир нече эсе арзан
Вашингтон мамлекеттик университетинин (WSU) окумуштуулары литийдин ордуна натрийди колдонгон “кошумча туз” батареясын жасашты. Натрий (Na) щелочтуу металлдардын тобуна кирет, окшош химиялык касиеттерге ээ, ошондуктан анын негизиндеги клеткалар Li-ион менен атаандашууга мүмкүнчүлүк алышат. Жок дегенде кээ бир колдонмолордо.
Na-иондук батарейкалар: изилдөө стадиясында алда канча арзан, литий-иондон бир аз төмөн
Натрий натрий хлоридинин (NaCl) натрий хлоридиндеги эки элементтин бири. Литийден айырмаланып, ал кендерде (таш тузунда) да, деңиздерде жана океандарда да көп кездешет. Демек, Na-иондук клеткалар литий-иондук клеткаларга караганда бир нече эсе арзан болушу мүмкүн, демек, алар литий-иондук клеткалар сыяктуу эле заттарды жана түзүлүштөрдү колдонуу менен долбоорлонушу керек.
Na-ион клеткалары боюнча иштер болжол менен 50-40 жыл мурун жүргүзүлгөн, бирок кийинчерээк токтотулган. Натрий иону литий ионунан чоңураак, ошондуктан элементтерде тиешелүү зарядды сактоо кыйынчылык жаратат. Графиттин түзүлүшү - литий иондору үчүн жетиштүү чоң - натрий үчүн өтө тыгыз болуп чыкты.
Изилдөөлөр акыркы бир нече жылда кайра жанданды, анткени көп жолу колдонулуучу электр компоненттерине суроо-талап кескин өстү. WSU илимпоздору натрий-иондук аккумуляторду түзүштү, ал литий-иондук батареяда сактала турган энергияга окшош көлөмдөгү энергияны сактай алат. Кошумчалай кетсек, батарейка 1 заряддоо циклине созулуп, баштапкы кубаттуулугунун (оригинал) 000 пайыздан ашыгын сактап калган.
Бул эки параметр тең литий-иондук батареялар дүйнөсүндө "жакшы" деп эсептелет. Бирок, натрий иондору бар элементтер үчүн шарттарды сактоо катоддо натрий кристаллдарынын өсүшүнө байланыштуу кыйын болуп чыкты. Ошондуктан металлдын кычкылы менен электролиттин эриген натрий иондору бар коргоочу катмарын колдонуу чечими кабыл алынды, бул структураны турукташтырды. Ийгиликке жетти.
Na-ион клеткасынын терс жагы анын энергия тыгыздыгынын төмөндүгү, бул литий жана натрий атомдорунун өлчөмүн эске алганда түшүнүктүү. Бирок, бул көйгөй электр унаасында көйгөйлүү болушу мүмкүн, бирок ал энергияны сактоого толугу менен таасирин тийгизбейт. Na-ион литий-ионго караганда эки эсе көп орунду ээлеген күндө да, анын баасы эки же үч эсе төмөн тандоону айкын кылат.
Бул бир нече жыл ичиндеги эң алгачкысы гана...
Бул сизди кызыктырышы мүмкүн:
