Вчені пропонують замінити літій в батареях на значно дешевші натрій і калій

Університет Райса презентував технологію, яка може змінити правила гри у сфері зберігання енергії. Дослідники запропонували революційне рішення для створення батарей, що не потребують літію — дорогого і стратегічно чутливого ресурсу. Замість хімічної модифікації, вчені змінили форму вуглецю на мікрорівні, що дало змогу ефективно працювати з більшими іонами натрію та калію.

Як повідомляє interestingengineering.com, команда розробила унікальні вуглецеві структури у вигляді мікроконусів та дисків, які стали ідеальним середовищем для зберігання заряджених частинок. Це — прорив у спробах знайти альтернативу літій-іонним батареям, які широко використовуються в електромобілях, гаджетах та системах енергозбереження.

«Ми вважаємо, що це відкриття робить можливим проектування анодів акумуляторів. Замість того щоб змінювати хімію, ми змінюємо форму», — заявили дослідники.

У лабораторних випробуваннях вуглецеві аноди з новою геометрією зберігали до 230 мАг/г заряду з іонами натрію та демонстрували довговічність до 2000 циклів швидкої зарядки. Також матеріал проявив добрі результати у поєднанні з калієм, хоча ефективність була трохи нижчою.

Літій — стратегічно складний і дорогий елемент, тоді як натрій і калій — дешевші, доступніші та поширеніші в природі. Але через їхні великі атоми звичайні графітові аноди з літій-іонних батарей не можуть ефективно працювати з натрієм і калієм. Розв’язанням цієї проблеми і стало використання конусоподібних і дископодібних структур вуглецю, які зберігають простір і «гостинність» для таких іонів.

Технологія також має екологічний потенціал — вуглецеві матеріали можна отримати з побічних продуктів нафтохімічної промисловості. Це робить виробництво таких батарей не лише дешевшим, а й екологічно більш відповідальним.

Схожі статті

Вчені: самотні люди частіше звертаються до лікарів

Самотність — одна з найпоширеніших проблем сучасного суспільства, яка не лише впливає на якість життя людей, а й суттєво позначається на витратах систем охорони здоров’я. Дослідження британських учених, опубліковане в журналі PLOS One, показало, що люди, які часто відчувають самотність, обходяться Національній службі охорони здоров’я Великої Британії (NHS) на 885 фунтів стерлінгів на рік дорожче […]

Штучні підсолоджувачі можуть пришвидшувати старіння мозку — дослідження

Популярні замінники цукру, які додають у дієтичні напої та десерти, можуть мати небезпечні наслідки для мозку. Нове дослідження, опубліковане в журналі Американської академії неврології, показало: у людей, які вживали найбільшу кількість штучних підсолоджувачів, швидше погіршувалися пам’ять та мислення. Вчені з Університету Сан-Пауло (Бразилія) проаналізували дані майже 13 тисяч дорослих, середній вік яких становив 52 роки. […]

САП вимагає конфіскації майна київської чиновниці та її матері на 7,8 млн грн

Спеціалізована антикорупційна прокуратура подала до Вищого антикорупційного суду позов про визнання необґрунтованими та стягнення у дохід держави активів начальниці підрозділу однієї з районних державних адміністрацій Києва та її матері. Загальна вартість майна становить понад 7,8 млн грн. За даними НАЗК, у 2020–2025 роках чиновниця отримала та розпорядилася 3,185 млн грн, що перебували на її банківському […]

Банк «Альянс» та агротітушки блокують збирання врожаю на Полтавщині

У селі Покровська Багачка на Полтавщині агропідприємство СВК «Багачанський» опинилося під тиском рейдерів, яких пов’язують із банкіром Олександром Сосісом. Працівники підприємства не змогли розпочати збирання врожаю сої через втручання озброєних осіб та силових структур. За даними журналістів-розслідувачів, на поле прибули 20 поліцейських, спецназ КОРД та спортсмени, відомі участю у «віджимі» майна. Дії координували довірені особи […]