Российские и немецкие учёные придумали, как улучшить батареи смартфонов

Российские учёные из НИТУ «МИСиС» и ИБХФ РАН совместно с немецкими коллегами из Центра им. Гельмгольца Дрезден-Россендорф установили, что вместо лития в аккумуляторных батареях можно использовать особым образом «уложенный» натрий. Такой подход сделает батареи существенно дешевле, но при этом они не будут уступать в ёмкости литиевым.

В современном мире литиевые аккумуляторы получили широчайшее распространение, поскольку они применяются в различных областях — от смартфонов и фотоаппаратов до транспорта и космической техники. В 2019 году изобретатели литиевых батарей были удостоены Нобелевской премии по химии, присуждённой за революционный вклад в развитие технологий.

Несмотря на это, литий является дорогостоящим металлом, запасы которого в природе ограничены. Поэтому учёные ведут работу, направленную на поиск альтернативы, способной заменить этот элемент в батареях. Однако до сих пор им не удалось отыскать близкую по эффективности альтернативу.

Возможное решение данного вопроса предложили российские и немецкие учёные, которые в ходе исследований установили, что если атомы внутри образца «уложить» особым образом, то другие щелочные металлы также будут демонстрировать высокий уровень энергоёмкости.

Самым перспективным вариантом замены литию стал натрий, поскольку даже при двуслойной компоновке атомов натрия в структуре биграфена ёмкость анода сопоставима с ёмкостью обычного графитового анода в литиевых батареях. Поскольку натрий значительно более распространён в природе, его использование может существенно удешевить аккумуляторы.

Что касается особого способа «укладки» атомов, то подразумевается расположение их в несколько слоёв, размещённых один над другим. Два слоя натрия размещаются между двумя слоями графена, в результате чего получается структура, напоминающая сэндвич.

В дальнейшем учёные намерены сформировать полноценный экспериментальный образец, пригодный для исследования в лабораторных условиях. Если оно окажется успешным, то можно будет говорить о создании нового поколения натриевых аккумуляторов, сопоставимых по ёмкости с литиевыми, или даже превосходящими их в этом, но стоящими в разы дешевле.

Фото: mobcompany.info, curved.de

 3,069 Всего просмотров,  2 Просмотров за сегодня

(Пока оценок нет)

Загрузка...