ახალი კვირა და ახალი ბატარეა: Na-ion (ნატრიუმ-იონი), პარამეტრებში Li-ion-ის მსგავსი, მაგრამ ბევრჯერ იაფი
ვაშინგტონის სახელმწიფო უნივერსიტეტის (WSU) მკვლევარებმა შექმნეს "დამატებითი მარილი" ბატარეა, რომელიც იყენებს ნატრიუმს ლითიუმის ნაცვლად. ნატრიუმი (Na) მიეკუთვნება ტუტე ლითონების ჯგუფს, აქვს მსგავსი ქიმიური თვისებები, ამიტომ მასზე დაფუძნებულ უჯრედებს აქვთ შესაძლებლობა კონკურენცია გაუწიონ Li-ion-ს. ყოველ შემთხვევაში ზოგიერთ აპლიკაციაში.
Na-ion ბატარეები: გაცილებით იაფია, ოდნავ ჩამოუვარდება ლითიუმ-იონს, კვლევის ეტაპზე
ნატრიუმი არის ნატრიუმის ქლორიდის (NaCl) ნატრიუმის ქლორიდის ორი ელემენტიდან ერთ-ერთი. ლითიუმისგან განსხვავებით, ის უხვად გვხვდება როგორც საბადოებში (კლდის მარილი), ასევე ზღვებსა და ოკეანეებში. შესაბამისად, Na-ion უჯრედები შეიძლება იყოს ბევრჯერ იაფი ვიდრე ლითიუმ-იონური უჯრედები და სხვათა შორის, ისინი უნდა იყოს დაპროექტებული იმავე ნივთიერებებისა და სტრუქტურების გამოყენებით, როგორც ლითიუმ-იონური უჯრედები.
Na-ion უჯრედებზე მუშაობა დაახლოებით 50-40 წლის წინ ჩატარდა, მაგრამ მოგვიანებით შეწყდა. ნატრიუმის იონი უფრო დიდია ვიდრე ლითიუმის იონი, ამიტომ ელემენტებს აქვთ პრობლემა შესაბამისი მუხტის შენარჩუნებით. გრაფიტის სტრუქტურა - საკმარისად დიდი ლითიუმის იონებისთვის - აღმოჩნდა ძალიან მკვრივი ნატრიუმისთვის.
კვლევები აღორძინდა ბოლო რამდენიმე წლის განმავლობაში, რადგან მოთხოვნა მრავალჯერადი გამოყენების ელექტრო კომპონენტებზე გაიზარდა. WSU მეცნიერებმა შექმნეს ნატრიუმ-იონური ბატარეა, რომელიც სავარაუდოდ ინახავს ენერგიის მსგავს რაოდენობას, რაც შეიძლება შეინახოს მსგავს ლითიუმ-იონურ ბატარეაში. გარდა ამისა, ბატარეამ გაძლო 1 დატენვის ციკლი და შეინარჩუნა თავდაპირველი სიმძლავრის 000 პროცენტზე მეტი (ორიგინალი).
ორივე ეს პარამეტრი ითვლება "კარგად" ლითიუმ-იონური ბატარეების სამყაროში. თუმცა, ნატრიუმის იონების მქონე ელემენტებისთვის, პირობების დაცვა რთული აღმოჩნდა კათოდში ნატრიუმის კრისტალების ზრდის გამო. ამიტომ, გადაწყდა ლითონის ოქსიდისა და ელექტროლიტის დამცავი ფენის გამოყენება გახსნილი ნატრიუმის იონებით, რაც ასტაბილურებდა სტრუქტურას. მიაღწია წარმატებას.
Na-ion უჯრედის მინუსი არის მისი დაბალი ენერგიის სიმკვრივე, რაც გასაგებია, თუ გავითვალისწინებთ ლითიუმის და ნატრიუმის ატომების ზომას. თუმცა, მიუხედავად იმისა, რომ ეს პრობლემა შეიძლება იყოს პრობლემური ელექტრო მანქანაში, ის მთლიანად არ იმოქმედებს ენერგიის შენახვაზე. მაშინაც კი, თუ Na-იონი ორჯერ მეტ ადგილს იკავებს, ვიდრე ლითიუმ-იონი, მისი ფასი ორჯერ ან სამჯერ დაბალი გახდის არჩევანს.
მხოლოდ ეს არის ყველაზე ადრე რამდენიმე წლის განმავლობაში...
ეს შეიძლება დაგაინტერესოთ:
