Chimistii au facut o baterie de ioni de sodiu, care nu functioneaza mai rau decat litiul-ion obisnuit.
Majoritatea proprie este o baterie reîncărcabilă litiu-ion. Pentru astăzi este cel mai popular tip de baterii reîncărcabile. Și în ciuda faptului că, în viitorul apropiat, este puțin probabil să ne așteptăm la un război al depozitelor de litiu, prețul său ar putea crește. Și aceasta înseamnă că este timpul să reflectăm asupra bateriilor reîncărcabile mai ieftine, în care s-ar folosi alte elemente.
Dezvoltatorii principali ai ratelor fac ca cea mai apropiata ruda a litiului sa fie periodic - sodiu, ca metal mult mai comun si mai ieftin.
Foto: Intel Free Press / Flickr. Fotografie: Intel Free Press / Flickr.
Cele mai multe baterii reîncărcabile moderne pentru dispozitivele mobile sunt realizate pe bază de litiu. Fotografie de Hublera / Flickr
Din cauza a ceea ce este interzis și înlocuit în bateria litiu pe sodiu? E vorba de dimensiunea nucleară. Deși sodiul și litiul sunt foarte asemănătoare în caracteristicile lor chimice, atomul de sodiu este mult mai mare decât atomul de litiu.
Și se dovedește a fi critică pentru baterie. În bateria cu litiu există doi electrozi, dintre care unul este făcut din carbon sau grafit, iar cel de-al doilea al unui oxid metalic, de exemplu, cobalt. Bateriile litiu-ion ajută la transferul încărcăturii dintre electrozi, motiv pentru care, de fapt, se numesc baterii reîncărcabile litiu-ion. În timpul reîncărcării, ionii de litiu sunt eliberați din electrodul metal-oxid și se deplasează la cel de-al doilea electrod, care este fabricat din carbon.
Dimensiunea atomilor de litiu este de așa natură încât acestea pot fi ușor încorporate în structura electrodului. Acest proces se numește intercalare, în care ionii metalici "strâng" între straturile nucleare ale grafitului. În timpul procesului de descărcare, se produce procesul invers - ionii de litiu părăsesc electrodul de grafit și se reîntorc la cel de-al doilea electrod.
Punctul principal al acestui proces electrochimic este tocmai introducerea de ioni în electrod. Cu cât trece mai rapid și mai ușor, cu atât puterea este mai rapidă. În cazul în care procesul este lent, bateria nu va putea da curentul necesar pentru funcționarea dispozitivului.
Acest lucru este legat de dificultățile de a dezvolta o baterie de ioni de sodiu. Electrodul de carbon nu este potrivit, deoarece ionii Na sunt încorporați foarte rău în structura grafitului din cauza dimensiunilor proprii. De aceea electrochimistii cautau astfel de materiale pentru electrozi, care ar fi potrivite pentru functionarea echipamentelor electronice simple. Deoarece este posibil să se facă o baterie cu ioni de sodiu și va funcționa, întreaga problemă este că nu va fi la fel de mică, capabilă și remarcabilă ca o baterie de litiu.
Dar dimensiunea și puterea sunt parametrii cei mai importanți pentru dispozitivele mobile. Mai multe issledovateleypod orientare PhD Lei Yong (Yong Lei) Universitatea Tehnică din Ilmenau din Germania, a venit cu materialul din care este posibil să se facă electrodul în baterie de sodiu-ion, astfel încât nu va ceda litiu asupra capacității și puterii.
La început, chimistii au analizat ce caracteristici trebuie să dețină materialul electrodului pentru a asigura introducerea eficientă a ionilor de Na. Alegerea a fost făcută din compuși aromatici conjugați din clasa trans-stilbenelor. Ei au capacitatea de a transporta o încărcătură, sunt stabili atunci când se încarcă și descarcă bateria și formează straturi intermoleculare, între care se poate introduce cu ușurință sodiu.
Chimiștii au făcut sigur de fiabilitatea ca va lucra perfect electrod la materialul și sa constatat că, la o densitate medie de curent de 1 A capacitate / g de 160 mAh / g, care nu este inferior la baterii reîncărcabile litiu-ion. Bateria pe lângă făcut față cu bine un test de anduranță, păstrând în același timp 70% din capacitatea sa, după 400 de cicluri de incarcare-descarcare. Și în ciuda faptului că, înainte de punerea în aplicare comercială a proiectului este încă departe, rezultatele arată că bateria reîncărcabilă de sodiu-ion pentru a avea pe deplin dreptul la un viitor și va putea, în principiu, să înlocuiască obișnuit deja bateria Li-ion.
Foto: Intel Free Press / Flickr / Hublera / Flickr
Potrivit Phys.org.
Creator: Maxim Abaev
Alcool + mangan = reacție explozivă!
Postări interesante
Articole similare
Trimiteți-le prietenilor: