Натриев вместо литиев
Химиците са направени натриев-йонна батерия, която не е по-лошо, отколкото се използват за литиево-йонни.
Снимки: Intel Free Press / Flickr.
Новият батерията, разработена в Техническия университет Ilmenau, натриеви йони (Na +) в електрода вградени между слоевете, образувани от 4,4'-stilbendikarboksalata молекули. Такъв материал електрод може да се постигне капацитета на батерията и мощност
Повечето съвременни батерии за мобилни устройства, се прави въз основа на литий. Снимка: Hublera / Flickr
Защо просто не се вдигне и да смените батерията на литий натрий? Всички въпроса в атомната скала. Въпреки литий и натриев са много подобни в техните химични свойства, натриев атом, литиев атом е по същество по-голяма. И това е много важно за работата на батерията. Литиевата батерия има два електрода, един от които е изработена от въглерод или графит, и друг метален оксид, като например кобалт. Заредете носител между електродите са литиеви йони, защо, в действителност, те се наричат литиево-йонни батерии. По време на зареждане на електрод метал-оксид, литиеви йони се освобождават и се движат към втория електрод, която е изработена от въглерод. Размерът на литиеви атоми е такава, че те могат лесно да бъдат включени в структурата на електрода. Този процес се нарича вмъкване, в която металните йони на "свиване" между атомни слоеве от графит. По време на изпълнение на метода се възстановява - литиеви йони напускат графит електрод и втората обратно електрода.
Ключовият момент на този електрохимичен процес - точно поставяне на електрода в йони. Отколкото е бързо и лесно минава, толкова по-голяма може да бъде моментната мощност. Ако процесът е бавен, батерията няма да бъде в състояние да даде правото за текущата устройството. С това като времевите ограничения, свързани развитие на натриев-йонна батерия. електрод въглерод не е подходящ, тъй като натриеви йони, поради техния размер са изключително склонни вградени в структурата на графит. Ето защо electrochemists търсят такива материали за електроди, които биха били подходящи за конвенционално електронно оборудване. В края на краищата, за да батерията с натриеви йони може и той ще работи, въпросът е, че тя няма да бъде толкова малка, дълбоки и мощен като литий. И това е силата и размера - това е най-важните настройки за мобилни устройства. Екип от изследователи, водена от професор Lei Yong (Yong Lei) на Техническия университет на Ilmenau в Германия, дойде с материала, от който е възможно да се направи електрода в натриев йон батерията, така че няма да се получи с литий мощност и капацитет.
Първи химици анализирани което свойства трябва да имат електрод материал да се осигури ефективно въвеждане на натриеви йони. Изборът падна на конюгирани ароматно съединение клас транс-стилбени. Те имат способността да прехвърли заряд са стабилни при товарене и разтоварване на акумулатора и да образува слоя, между които натриев могат да бъдат изпълнени с лекота. Химиците проверяват колко добре работа електрод от материал, и е установено, че при средна плътност на тока от 1 A / г капацитет от 160 ма / г, което не е по-малък литиево-йонни батерии. Батерията също се справи добре с тест на издръжливост, като същевременно се поддържа 70% капацитет след 400 цикъла заряд-разряд. И въпреки, че търговската реализация на проекта е далеч от постигнатите резултати предполагат, че натриев-йонни батерии са доста правото на живот и може по принцип да заменят вече обичайния литиево-йонна батерия.
Вижте също:
Свързани статии