Натрієво-іонні акумулятори можуть отримати краще завдяки графену та лазерам

Натрієво-іонні акумулятори можуть отримати краще завдяки графену та лазерам

Ви чуєте багато про недоліки літій-іонних акумуляторів, в основному пов'язані з повільним підвищенням потужності. Однак вони також досить дорогі через необхідний літій для катодів. Натрієво-іонні батареї показали певні обіцянки як значно дешевшу альтернативу, але продуктивність не була порівнянна. Завдяки лазерам і графену, дослідники могли розробити новий тип натрієво-іонного акумулятора, який працює краще і може зменшити вартість технології акумулятора на порядок.

Дослідження проводиться в Науково-технічному університеті Королівства Абдалла (KAUST) у Саудівській Аравії. Значна частина води в країні походить від опріснення, тому залишилося багато надлишку натрію. В усьому світі натрій в 30 разів дешевший, ніж літій, тому було б добре, якщо б ми могли використовувати це як катод акумулятора. Справа в тому, що стандартні аноди графіту не тримаються на іонах натрію, а також вони мають літій.

Команда KAUST розглянула спосіб створення матеріалу під назвою «твердий вуглець» для підвищення ефективності натрієвих іонів. Виробництво твердого вугілля зазвичай вимагає складного багатоетапного процесу, який передбачає нагрівання зразків до більш ніж 1800 градусів за Фаренгейтом (1000 градусів Цельсія). Це ефективно усуває вартість переваг використання натрію в батареях. Команда KAUST спробувала створити щось на зразок твердого вуглецю з відносною легкістю, використовуючи графен і лазери.

Все починається з шматка мідної фольги. Команда застосувала полімерний шар, що складається з полімістів сечовини. Дослідники підірвали цей матеріал високоінтенсивним лазером, щоб створити графен за допомогою процесу, що називається карбонізацією. Хоча регулярного графену недостатньо. Поки лазер був звільнений, до реакційної камери додавали азот. Атоми азоту в кінцевому підсумку інтегруються в матеріал, замінюючи деякі атоми вуглецю. Зрештою, матеріал складає близько 13 відсотків азоту з залишковим вуглецем.

Натрієво-іонні акумулятори можуть отримати краще завдяки графену та лазерам

Виготовлення анодів з цього матеріалу "3D графен" пропонує ряд переваг. Для одного, це дуже провідний. Великий атомний інтервал робить його кращим для захоплення іонів натрію в натрієво-іонній батареї. Нарешті, мідна база може бути використана як колектор струму в батареї, зберігаючи додаткові етапи виготовлення.

Дослідники випробували натрієво-іонний акумулятор з 3D графен-анодами, знаходячи, що система перевищила існуючі натрієво-іонні системи. Він все ще не такий потужний, як і літій-іонний, але ці дешеві клітини можуть стати популярними у тих додатках, де високоякісні літій-іонні технології не потрібні. Ваш телефон буде працювати на літієвих батареях трохи довше.

Читати далі

Процесори AMD Ryzen 5000 незабаром отримають адаптивне зниження напруги
Процесори AMD Ryzen 5000 незабаром отримають адаптивне зниження напруги

AMD представить свою нову функцію Precision Boost Overclocking 2 з адаптивним недозволенням, починаючи з грудня. Ця функція буде обмежена процесорами Ryzen 5000.

Nvidia GeForce RTX 3060 Ti виходить на ринок 2 грудня, але щастя отримати
Nvidia GeForce RTX 3060 Ti виходить на ринок 2 грудня, але щастя отримати

RTX 3060 Ti надійде у продаж лише за 399 доларів - він може бути навіть доступним після непристойної торгової націнки!

Facebook: Cambridge Analytica отримав дані про 87M користувачів
Facebook: Cambridge Analytica отримав дані про 87M користувачів

Оцінка базується на тому, скільки користувачів взяли оригінальне опитування та скільки друзів вони мали в той час.

Скоро ви не отримаєте податковий кредит на придбання Tesla або GM EV більше
Скоро ви не отримаєте податковий кредит на придбання Tesla або GM EV більше

Прочитайте наш посібник для покупців EV, щоб скористатись податковим кредитом. Tesla та GM вдарить тригер у цьому році. Кредит зникає, а потім закінчується через 15-18 місяців після того, як автовиробник продає 200 000 EVS та PHEVs.