Нова батарея пропрацює "вічність" і при цьому обійдеться дешевше аналогів: як це можливо

Новий метод, розроблений японськими вченими, не тільки підвищує продуктивність натрій-іонних акумуляторів, а й продовжує їхній термін служби, пише interestingengineering.com. Видання нагадує, що натрій (Na) — це шостий за поширеністю елемент на Землі, і в цьому його перевага перед рідкісним і дорогим літієм.

Як зазначають дослідники, конструкція катодних матеріалів відіграє ключову роль у визначенні терміну служби і стабільності акумулятора. У зв'язку з цим їхню увагу привернув шаруватий оксид натрію і марганцю (NaMnO2).

Фахівці виявили, що NaMnO2 існує у двох кристалічних формах: α-NaMnO2 і β-NaMnO2. α-Фаза має моноклінну шарувату структуру, в якій плоскі шари MnO2, що складаються зі спотворених октаедрів MnO6 зі спільними ребрами, чергуються з іонами Na між ними.

β-NaMnO2, з іншого боку, має гофровані або зиґзаґоподібні шари викривлених октаедрів MnO6 зі спільними ребрами, також з іонами Na між ними. Синтез β-NaMnO2 зазвичай вимагає більш високих температур, що часто призводить до утворення фаз із дефіцитом Na. А спроби запобігти утворенню фаз з дефіцитом Na призводять до утворення нерівноважних β-фаз, які демонструють низку дефектів.

Дослідники з'ясували, що єдиним легуючим елементом, здатним успішно стабілізувати β-NaMnO2, є мідь (Cu). NMCO-12 не демонстрував зниження ємності протягом 150 циклів. Загалом ці результати підтвердили значний вплив оксидів на основі марганцю на натрій-іонні акумулятори.

Оксиди на основі марганцю є перспективним рішенням і стійким рішенням для розробки високоміцних натрій-іонних батарей, кажуть науковці. Між іншим, марганець — теж досить доступний матеріал.

Раніше стало відомо, що незвичайна батарея зробить гаджети безпечнішими. Секрет полягав у тому, що китайським дослідникам вдалося розробити літій-металеву батарею з вбудованим полум'ягасником. Таким чином може бути вирішена проблема з легкою займистістю літій-металевих батарей.

Також Фокус писав, що американські фахівці винайшли батарею майбутнього, яка не горить і при цьому працює в 4 рази швидше звичайної. Тоді йшлося про літій-повітряні акумулятори.