Натрий сможет заменить литий в аккумуляторах

Исследователи выяснили, что в аккумуляторах смартфонов можно применять натрий вместо лития, но особым “уложенным” способом.

Как сообщает ToDay News Ufa со ссылкой на журнал Nano Energy, батареи с натрием намного дешевле, но при этом не уступают по емкости литий-ионным.

Литий-ионные батареи появились на рынке в 1991 году, а уже в прошедшем году из создатели получили Нобелевскую премию по химии. Однако литий является дорогостоящим щелочным металлом, и запасы его очень ограничены.

Литий – один из самых легких химических элементов, поэтому найти ему достойную замену для создания емких аккумуляторов довольно сложно.

Ученые НИТУ «МИСиС», ИБХФ РАН и Центра имени Гельмгольца Дрезден-Россендорф под руководством профессора Центра Аркадия Крашенинникова нашли возможную альтернативу. В процессе исследований выяснилось: если атомы внутри образца “уложить” специальным способом, то прочие щелочные металлы продемонстрируют такую же высокую энергоемкость. Эксперты предложили использовать натрий вместо лития. Этот элемент более распространен в природе, например, из него наполовину состоит обычная пищевая соль.

В ближайшее время ученые собираются создать экспериментальный образец и изучать его в лаборатории.

Ранее сообщалось, что новые iPhone 12 получат маленькие аккумуляторы.

Источник: https://tdnu.ru

В данной статье мы постарались собрать все основные и актуальные новости из СМИ о данном событии.

Найден ещё один революционный способ улучшить аккумуляторы

Литий-ионные батареи всё ещё несовершенны, поэтому учёные постоянно думают, как сделать их безопаснее и эффективнее. Ещё один способ предложили учёные Центра Гельмгольца в Германии.

До недавнего времени было принято считать, что укладкаатомов лития в батареях может производиться лишь в один слой, так какмногослойная структура считалась нестабильной. Но в результате недавнопроведённых экспериментов было выявлено, что создавать многослойные структурыможно и из них, при этом со стабильностью всё будет в порядке. При этомсовременные технологии позволяют укладывать слоями атомы натрия и другихщелочных металлов.

Учёные сообщают, что при помощи разработанного ими способапослойной укладки атомов можно добиться гораздо более высокой энергоёмкости иэффективности. При этом натрий и был назван наиболее вероятной альтернативойлитию. Судя по всему, именно он заменит литий в аккумуляторах уже в ближайшиегоды.

Фото: ifixit

Технологии

Вячеслав Ларионов

Источник: http://21mm.ru

Слоёная батарея: учёные предложили новую технологию создания натриевых аккумуляторов

Российские и немецкие исследователи выяснили, что в аккумуляторных батареях вместо редкого и дорогого лития можно использовать натрий, уложенный особым способом. В настоящее время проводятся эксперименты по практическому созданию многослойных структур из натрия и графена.

Международный коллектив учёных под руководством профессора Аркадия Крашенинникова, представляющих Национальный исследовательский технологический университет МИСиС, Институт биохимической физики имени Н.М. Эмануэля (ИБХФ РАН), Центр имени Гельмгольца Дрезден-Россендорф (Германия) и Институт Макса Планка (Германия), установил, что вместо дорогого и редкого лития в аккумуляторах можно использовать натрий, уложенный особым способом. Об этом сообщается в журнале Nano Energy.

За основу своей работы учёные взяли предыдущее исследование немецких специалистов, которые выяснили, что ёмкость батареи значительно увеличится, если атомы лития расположить в три слоя между двумя слоями графена.

«При трёхслойной укладке атомов лития в биграфене ёмкость составила 828 мАч/г (миллиампер-час на грамм материала), что выше более чем в два раза по сравнению с традиционными графитовыми анодами (372 мАч/г)», — сообщил RT первый автор работы, научный сотрудник лаборатории неорганических наноматериалов НИТУ МИСиС Илья Чепкасов.

Международная группа учёных методом компьютерного моделирования установила, что этот подход применим к созданию аналогичных структур, в которых литий можно заменить натрием. Литий, который используется в современных аккумуляторах, металл редкий и дорогой, утверждают исследователи. Стоимость основного рабочего катиона натрий-ионного аккумулятора примерно в 100 раз ниже, чем у литий-ионного, поскольку химические свойства натрия позволяют использовать лёгкий и недорогой алюминий вместо меди. Как утверждают исследователи, натрий является наиболее дешёвым и распространённым щелочным металлом. Таким образом, аккумуляторы на основе натрия будут значительно дешевле литиево-ионных.

Напомним, изобретателям аккумуляторов на основе лития в 2019 году присудили Нобелевскую премию по химии.

Также по теме

«Свойства оказались уникальными»: российские химики синтезировали перспективный материал для аккумуляторов

Химики из МГУ синтезировали уникальный материал для натрий-ионных аккумуляторов. Батареи такого типа значительно дешевле литий-ионных…

Результаты моделирования показали, что энергоёмкость новой структуры на основе натрия сопоставима с ёмкостью обычного традиционного графитового анода в литий-ионных аккумуляторах: около 335 мАч/г против 372 мАч/г у лития.

«Из нашего моделирования следует, что при увеличении числа слоёв натрия возрастает стабильность таких структур», — заключил другой автор работы, старший научный сотрудник НИТУ МИСиС и ИБХФ РАН Захар Попов.

По словам Ильи Чепкасова, в настоящее время коллегами из Германии уже проводятся эксперименты по практическому созданию многослойных структур из натрия и графена. В случае успеха можно будет говорить о создании нового поколения аккумуляторов, которые будут превосходить существующие в ёмкости и стоить в разы дешевле, отмечают исследователи.

Источник: https://russian.rt.com

Натрий сможет заменить литий в аккумуляторах

Дешевый и более распространенный натрий можно использовать в аккумуляторах вместо дорогого щелочного металла лития, к такому выводу пришел международный коллектив ученых из НИТУ «МИСиС», ИБХФ РАН и Центра имени Гельмгольца Дрезден-Россендорф, 13 июля передает портал Ixbt.com.

По мнению исследователей, применение натрия снизит стоимость аккумуляторов, не жертвуя емкостью. Но его необходимо «укладывать» особым способом. Атомы натрия надо располагать в несколько слоев, один над другим. Это можно сделать с помощью высокого напряжения, расположив их между листами графена.

Портал приводит слова научного сотрудника лаборатории «Неорганические наноматериалы» НИТУ «МИСиС» Ильи Чепкасова, что долгое время считалось, что атомы лития в аккумуляторах можно располагать только в один слой, иначе система будет нестабильна. Но недавние опыты показали, что можно создать многослойные стабильные структуры лития между слоями графена.

Была изучена возможность формирования многослойных структур с другими щелочными металлами, в том числе с натрием. «При увеличении числа слоев натрия возрастает стабильность таких структур, это дает надежду на то, что такие материалы будут получены в эксперименте», — заключил исследователь.

Следующим шагом станет создание экспериментального образца аккумулятора и изучение его в лабораторных условиях. Этим будет заниматься команда из немецкого Центра имени Гельмгольца Дрезден-Россендорф. Если эксперимент увенчается успехом, можно рассчитывать на появление новых дешевых натриевых аккумуляторов.

Источник: https://rossaprimavera.ru

Смотрите видео: Почему Необходимо Заменить Свинцово-Кислотные АКБ на Литий-Ионные Аккумуляторы. SKAT I-battery 0+

Оцените статью
Добавить комментарий