Фото: University of Surrey Исследователи оставили воду в материале, который обычно обезвоживают в батареях

Британские учёные нашли новый подход к катоду, который существенно повышает энергетическую плотность батарей.

Британские исследователи из Университета Суррея заявили о прорыве в развитии натрий-ионных аккумуляторов: использование водонасыщенного катодного материала позволило почти вдвое увеличить их способность накапливать энергию. Об этом сообщает New Atlas.
Сегодня лидером по энергетической плотности остаются литий-ионные батареи, однако они имеют ряд недостатков — от сложного и дорогого добывания лития до риска перегрева и возгорания. Натрий-ионные аккумуляторы считаются более дешевой и безопасной альтернативой, так как натрий значительно распространён и проще в добыче. Однако их главным минусом была более низкая энергетическая плотность и больший вес.
Британские учёные решили изменить подход к созданию катода. Они использовали наноструктурированный гидрат ванадата натрия (NVOH) — материал, который обычно предварительно обезвоживают из-за опасений, что вода ухудшает его свойства. Вместо этого команда сохранила воду в структуре соединения.
По словам руководителя исследования Дэниела Коммандера, результаты оказались неожиданно положительными. Водонасыщенный материал продемонстрировал более высокую производительность и стабильность, чем традиционно обработанный вариант. Во время испытаний батареи с таким катодом сохраняли стабильность более 400 циклов зарядки.
Учёные объясняют, что присутствие воды несколько расширяет межслоёвое пространство в структуре материала. Это облегчает движение ионов натрия и позволяет катоду накапливать больше их количества, что и обеспечивает рост энергетической плотности.
Кроме того, команда протестировала гидратированный ванадат натрия как материал для опреснения воды. Оказалось, что он работает не хуже, а местами и лучше традиционных электродов. В перспективе это может открыть возможность создания систем, которые одновременно накапливают энергию и производят пресную воду, используя морскую воду как безопасный и доступный электролит.
Напомним, ранее сообщалось, что китайские учёные создали батарею в шесть раз ёмче литий-ионных.
 
Китайские учёные создали батарею, которая сохраняет мощность при сильном морозе
 
Сообщает korrespondent.net