Ученые повысили эффективность натрий-ионных батарей

05.02.19 | Рубрика: Аккумуляторный рынок, Технологии. Просмотры: 223

Исследователи Нагойского технологического института (NITech) показали, что определенный материал может служить эффективным компонентом натрий-ионных батарей. Это позволит им превзойти по некоторым характеристикам (особенно – скорости заряда) литий-ионные аккумуляторы.

Результаты работы команды, действовавшей под руководством доктора Наото Танибаты, представлены в Scientific Reports. В качестве компонента аккумуляторов литий имеет ограничения по энергоемкости. Из-за этого его непрактично использовать в мощных батареях, вроде тех, которые ставятся на электромобилях. Натрий может стать дешевой и доступной альтернативой литию. Но его сложно использовать в существующих батарейных структурах из-за большего размера ионов и немного другой химии. Исследователи занялись поиском более подходящего для натрия материала методом проб и ошибок.

Команда NITech предложила рациональное и эффективное решение вопроса. После извлечения примерно 4300 соединений из базы данных кристаллических структур и расчета их свойств, ученые нашли потенциального кандидата. Na2V3O7 оказался перспективным материалом для натрий-ионных батарей. Соединение продемонстрировало необходимые электрохимические характеристики, кристаллическую и электронную структуры. Оно обеспечивает быструю зарядку (за 6 мин) и продлевает срок службы аккумулятора.

Исследователи также обнаружили, что Na2V3O7 разрушается на последних стадиях зарядки. В результате реальная энергоемкость оказывается в 2 раза меньше теоретической. На следующих этапах исследователи планируют улучшить материал, чтобы он сохранял стабильность в течение всего цикла.

«Наша конечная цель – создать метод, позволяющий получать эффективные аккумуляторные материалы с помощью вычислительных и экспериментальных технологий», — сказал доктор Танибата.

Источник: THE FTIMES