Натриевые и калиевые батареи могут удешевить хранение энергии
Москва, 10:03, 20 Июн 2018, редакция FTimes.ru, автор Евгения Ковалева.
Исследователи Технологического института Джорджии нашли новые свидетельства в пользу того, что натрий и калий могут стать потенциальной альтернативой литию в аккумуляторах.
Производители регулярно улучшают показатели электротехники. Но развитие сектора может остановиться из-за прекращения поставок лития – основного металла для аккумуляторов. Новое исследование Технологического института Джорджии предлагает альтернативные материалы для батарей, сообщает sciencedaily.com.
«Основной проблемой натрий- и калий-ионных аккумуляторов было их быстрое разрушение в сочетании с низкой энергоемкостью, — сказал Мэтью Макдауэлл. – Мы выяснили, что она существует не всегда».
Выводы проекта, спонсированного Национальным научным фондом и Министерством энергетики США, представлены в журнале Joule. Авторы рассмотрели, как ионы лития, калия и калия реагируют с частицами сульфида железа, также известного, как пирит и золото дураков. Материал использовался для изготовления электродов.
Исследователи следили за процессами в батарее через электронный микроскоп. Из-за больших размеров ионов натрия и калия, в сравнении с литиевыми, считалось, что они сильнее разрушают электроды. Этого не произошло с пиритом, предполагая, что материал может лечь в основу стабильных и сравнительно долговечных аккумуляторов.
Наблюдения показали, что, при контакте с ионами лития, частицы сульфида железа почти взрывались. Натрий и калий приводили к их раздуванию, без нарушения целостности.
«То есть, этот и похожие материалы могут лечь в основу новых батарей», — сказал аспирант Мэтью Бобингер.
Исследование также поставило под сомнение мнение, что серьезные колебания объема, происходящие при электрохимических реакциях, являются первым предвестником разрушения электродов.
Разницу в поведение частиц ученые отнесли на счет кубической формы литиевых ионов, обеспечивающей более концентрированное воздействие. Геометрия натрия и калия ведет к более рассеянной реакции по всей поверхности сульфида железа.
