Інженери з Лімерікського університету в Ірландії спільно з колегами з Бірмінгемського університету представили перший у світі повноелементний двокатіонний акумулятор, в якому поєднуються іони літію та натрію. Така технологія дозволяє істотно підвищити ємність і стабільність батарей, відкриваючи нові перспективи для енергетики та електротранспорту.
Про це розповідає ProIT
Нові підходи до акумуляторних технологій
Дослідницьку групу очолили Х’ю Джіні та доктор Сайєд Абдул Ахад, які працювали на кафедрі хімічних наук та в Інституті Бернала. Їхня інноваційна розробка передбачає застосування одразу двох типів катіонів — натрію та літію — в одному електроліті з домінуванням натрію. Порівняно з традиційними натрій-іонними акумуляторами, така система забезпечує суттєво вищу продуктивність, кращу енергоефективність та сприяє зниженню екологічного впливу.
“Ми вперше показали, що натрій-іонні акумулятори можна “перезаряджати” шляхом об’єднання натрію та літію у двокатіонному електроліті з переважанням натрію. Цей прорив відкриває шлях до створення більш екологічних та високопродуктивних акумуляторних батарей”, — зазначає Х’ю Джіні.
Переваги та перспективи нової батареї
За словами доктора Сайєда Абдула Ахада, додавання іонів літію до натрієвого електроліту дозволяє подвоїти ємність акумулятора. Літій у цьому випадку виступає як “підсилювач ємності” в електроліті, що сприяє зарядженню натрій-іонної системи та забезпечує довготривалу стабільність роботи. Такий підхід не лише підвищує щільність енергії, що є ключовим для збільшення пробігу електромобілів, а й покращує безпеку та екологічність акумуляторів завдяки зменшенню використання дорогих і шкідливих для довкілля матеріалів, наприклад, кобальту.
Раніше натрій-іонні батареї розглядалися як стійка альтернатива літій-іонним системам, проте їхня менша щільність енергії обмежувала їхнє практичне застосування. Тепер же, поєднання літію та натрію дозволяє акумулятору витримувати до 1 000 циклів заряджання та розряджання, що робить цю батарею більш довговічною, екологічною та доступною альтернативою традиційним літій-іонним технологіям.
У майбутньому команда вчених планує експериментувати з різними комбінаціями матеріалів і новими іонними системами, зокрема з анодами на основі кремнію та альтернативними парами, такими як літій-магній та калій-літій. Ці дослідження повинні ще більше розширити можливості сучасних акумуляторних технологій.
Результати дослідження опубліковані у журналі Nano Energy.
