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

MIT створює підводний GPS без акумулятора
MIT створює підводний GPS без акумулятора

Радіосигнали GPS швидко розсіюються, потрапляючи у воду, викликаючи головний біль для наукових досліджень у морі. Єдина альтернатива - використовувати акустичні системи, що пережовують батареї. Команда з Массачусетського технологічного інституту розробила технологію відстеження без заряду акумулятора, яка може покласти край цій неприємності.

Стандартна батарея вимагає різного вдосконалення в промисловій роботі акумулятора
Стандартна батарея вимагає різного вдосконалення в промисловій роботі акумулятора

Форма енергії вважає, що це може комерціалізувати нові, дешевші, технологію акумулятора. Хоча ми чули, що раніше, компанія має кращий аргумент для себе, ніж більшість.

Маска з акумулятором LG міститиме мікрофон, динаміки
Маска з акумулятором LG міститиме мікрофон, динаміки

Очищувач очищеного повітря Puricare - це маска, що живе за допомогою акумулятора, призначена для мінімізації незручностей використання частого використання маски. Тепер вбудований MIC та динаміки посилюють голос користувача.

Новий акумулятор EV досягає 98 -відсоткової ємності менше ніж за десять хвилин
Новий акумулятор EV досягає 98 -відсоткової ємності менше ніж за десять хвилин

Це, здається, не має цінності довговічності - enovix оцінює, що його акумулятор триватиме щонайменше десятиліття.