Долой литиевые батареи: гениальное открытие нашло замену аккумуляторам прошлого века
Литий-ионные батареи пока что доминируют на рынке, но вскоре их эра может закончится. Вот что может их заменить
Обычные литий-ионные аккумуляторы страдают от проблем с безопасностью, особенно из-за высокого риска воспламенения содержащихся в них жидких электролитов. В новом исследовании ученые поставили цель найти более безопасные твердотельные альтернативы этим батареям, которые могли бы конкурировать с литий-ионными аккумуляторами с точки зрения скорости зарядки, долговечности и емкости.
Замена литий-ионных батарей
Авторы новой работы предложили свое решение проблемы создания аккумуляторов повышенной емкости. Для этого они решили использовать негорючие керамические материалы, известные как твердые электролиты. Твердые электролиты позволяют решить все проблемы безопасности аккумуляторов, при этом обеспечив высокую емкость.
Трудность заключалась в разработке правильного состава керамического материала, способного обеспечить производительность, соответствующую легковоспламеняющимся жидким электролитам коммерческих литий-ионных аккумуляторов.
В новой твердотельной композиции, разработанной командой исследователей, используется класс твердых электролитов, известных как NASICON (или натриевые суперионные проводники), которые были впервые обнаружены около четырех десятилетий назад лауреатами Нобелевской премии по химии 2019 года. В дополнение к безопасности, благодаря использованию натрия, такая батарея будет стоить дешевле литиевой при промышленном производстве.
Следующий этап исследований, над которым сейчас работает команда, будет сосредоточен на разработке полноразмерной твердотельной батареи на основе суперионных натриевых проводников и анализе ее характеристик — емкости, скорости заряда и количества циклов, которые она выдерживает.