Натриевый катод накрыли пленкой
В США ученые создали новый тип аккумулятора — натриевый. Он имеет такую же энергоемкость, как его литиевый предшественник, но способен выдержать тысячу циклов заряд/разряд, не теряя работоспособности.
В настоящее время практически все автономные электрические устройства — от карманного фонаря до космического зонда — питаются от литий-ионных батарей, которые при всей своей востребованности далеко не идеальны: литиевые аккумуляторы недолговечны, они медленно заряжаются и запасают недостаточно энергии, а кроме того, они имеют обыкновение возгораться и взрываться.
Есть два пути решения этих проблем — либо улучшить ныне существующие батареи, либо найти им альтернативу, например, заменив традиционный литий на серу, калий, натрий и пр.
К сожалению, каждый новый тип аккумуляторов несет и новые недостатки. Вот, натриевые батареи отличаются сравнительно небольшой энергоемкостью и низкой скоростью зарядки.
Профессор Цзюньхуа Сун, возглавляющий группу ученых-химиков Вашингтонского университета, пытается решить эти проблемы путем разработки принципиально нового катода.
Катод — положительный электрод батареи, который является источником частиц, создающих электрический ток. Долговечность и мощность аккумулятора во многом зависит от материала, использованного для изготовления катода. Химические реакции между электродом и электролитом часто приводят к образованию соляных кристаллов, которые затрудняют движение ионов и, соответственно, снижают энергоемкость батареи.
Г-н Сун и его коллеги покрыли натриевый катод особой пленкой, состоящей из оксидов марганца, кобальта, никеля и того же натрия. Покрытие предотвращает рост кристаллов, но не препятствует перемещению ионов. В результате энергоемкость экспериментальной натриевой батареи достигла уровня обычного ЛИА, но при этом за тысячу циклов заряд/разряд она теряет только двадцать процентов емкости.
Авторы проекта уверены, что их натриевые аккумуляторы — надежные и недорогие — со временем заменят все другие источники питания, применяемые в настоящее время.