Ученые из Стэнфордского университета разработали аккумулятор, который в промышленном производстве стоит на 80% меньше, чем литий-ионный той же мощности.
Он основан на натрии, шестом наиболее распространенном элементе в земной коре. Инженер-химик Жэньан Бао и двое ученых-материаловедов И Цуй и Уильям Че используют столовую соль, также известную как хлорид натрия.
«Ничто не может превысить производительность лития, — признается Бао. «Но литий настолько редкий и дорогой, что мы были вынуждены заняться разработкой высокоэффективного аккумулятора по низкой цене на основе распространенных химических элементов». По словам исследователя, стоимость материалов составляет одну треть от стоимости аккумулятора. Добыча лития стоит 15 000 долларов за тонну. Натрий же составляет одну сотую часть от этой стоимости.
Катод аккумуляторной батареи из Стэнфорда состоит из соединения натрия и мио-инозитола. Это вещество естественного происхождения, которое встречается в продуктах питания и участвует в обмене веществ. Его производство довольно дешевое. Анод представляет собой фосфорное соединение.
Когда аккумулятор разряжается, электроны перетекают к аноду, делая при этом обход через потребителя, например, лампу накаливания. При зарядке они движутся по тому же пути в обратную сторону. Качество батареи зависит от того, насколько быстро происходит этот обмен.
После оптимизации катода, среди прочего с помощью исследований, проведенных в Национальной ускорительной лаборатории SLAC в Стэнфорде, где работает несколько ускорителей частиц, сейчас ученые работают над усовершенствованием анода. «Мы уже получили хорошую аккумуляторную батарею», — говорит Цуй. «Но мы уверены, что при оптимизации анода мы можем улучшить ее характеристики».
Недостаток натриево-ионных батарей заключается в том, что их размеры больше, чем у литий-ионных батарей с одинаковой емкостью. По этой причине они непригодны для использования в электромобилях. Однако для стационарных применений они идеальны, потому что они хранят электроэнергию при очень низких затратах. В этом случае требование к занимаемой площади является вторичным. Исследователи из Стэнфорда ожидают, что уже в ближайшие годы будут построены гигантские парки из аккумуляторных батарей, которые позволяет сберегать солнечную и ветровую электроэнергию для темного времени суток или безветренных часов.
Читайте также https://nplus1.ru/news/2017/10/11/sodium-battery
Источник: https://www.solarserver.de/solar-magazin/nachrichten/aktuelles/2017/kw41/natrium-statt-lithium-batterie-ist-80-prozent-billiger.html