Новая батарея проработает "вечность" и при этом обойдется дешевле аналогов: как это возможно

Новый метод, разработанный японскими учеными, не только повышает производительность натрий-ионных аккумуляторов, но и продлевает их срок службы, пишет interestingengineering.com. Издание напоминает, что натрий (Na)— это шестой по распространенности элемент на Земле, и в этом его преимущество перед редким и дорогим литием.

Как отмечают исследователи, конструкция катодных материалов играет ключевую роль в определении срока службы и стабильности аккумулятора. В этой связи их внимание привлек слоистый оксид натрия и марганца (NaMnO2).

Специалисты обнаружили, что NaMnO2 существует в двух кристаллических формах: α-NaMnO2 и β-NaMnO2. α-Фаза имеет моноклинную слоистую структуру, в которой плоские слои MnO2, состоящие из искаженных октаэдров MnO6 с общими ребрами, чередуются с ионами Na между ними.

β-NaMnO2, с другой стороны, имеет гофрированные или зигзагообразные слои искаженных октаэдров MnO6 с общими ребрами, также с ионами Na между ними. Синтез β-NaMnO2 обычно требует более высоких температур, что часто приводит к образованию фаз с дефицитом Na. А попытки предотвратить образование фаз с дефицитом Na приводят к образованию неравновесных β-фаз, которые демонстрируют ряд дефектов.

Исследователи выяснили, что единственным легирующим элементом, способным успешно стабилизировать β-NaMnO2, является медь (Cu). NMCO-12 не демонстрировал снижения емкости в течение 150 циклов. В целом эти результаты подтвердили значительное влияние оксидов на основе марганца на натрий-ионные аккумуляторы.

Оксиды на основе марганца являются перспективным решением и устойчивым решением для разработки высокопрочных натрий-ионных батарей, говорят ученые. Между прочим, марганец – тоже довольно доступный материал.

Также Фокус писал, что американские специалисты изобрели батарею будущего, которая не горит и при этом работает в 4 раза быстрее обычной. Тогда речь шла о литий-воздушных аккумуляторах.