Созданы долговечные батареи без лития: как простой пластик сделал их "неубиваемыми"

Натриевые аккумуляторы считаются перспективной заменой литиевым благодаря доступности и дешевизне натрия. Однако их внедрению мешала проблема безопасности: при работе в них образуются острые металлические наросты, часто вызывающие короткое замыкание и возгорание. Новая разработка исправляет этот нюанс, пишет Interesting Engineering.

Секрет в "умном" пластике

Исследователи из Университета Квинсленда показали новый твердый электролит. Это важнейший компонент батарей, представляющий из себя среду, по которой движутся ионы. Вместо горючей жидкости они использовали специальный фторированный полимер — твердый, похожий на пластик материал, который не горит и подавляет рост дендритов.

Особая внутренняя структура этого материала помогает устранять дефекты, нарушающие целостность АКБ. Эксперты придали ему так называемую объемно-центрированную кубическую решетку. Она содержит микроскопические туннели, по которым ионы натрия могут двигаться так же быстро и эффективно, как ионы лития в традиционных батареях.

Перспективы открытия

Результаты тестов впечатляют. Батарея с новым электролитом проработала более 5000 часов при температуре 80°C и сохранила 91% своей емкости после 1000 циклов. Такая долговечность делает ее идеальным кандидатом для использования в стационарных системах хранения энергии, например, на солнечных или ветряных электростанциях.

Следующий шаг — добиться таких же результатов при комнатной температуре. Если это удастся, технология может кардинально изменить рынок хранения энергии, выступив в качестве безопасного, стабильного и доступного аналога литий-ионных аккумуляторов.

Раньше Фокус писал, как другая новая батарея заменит литий-ионные батареи. Немецкие ученые создали новый материал, устраняющий проблему литий-серных (Li-S) аккумуляторов — быструю деградацию. С ней на рынок смогут выйти батареи, которые дешевле, экологичнее и долговечнее литий-ионных.