Scienziati russi sono riusciti a scoprire come funziona l'anodo nelle nuove batterie agli ioni di sodio

Un gruppo congiunto di scienziati dell'Università statale di Mosca e Skoltech ha svolto un lavoro difficile e ha identificato accuratamente tutti i processi sono al centro del lavoro della nuova classe più promettente di nutrienti chimici: lo ione di sodio Batteria.

Queste nuove batterie sono considerate le più promettenti ed ecco perché.

Perché stai cercando un sostituto per la batteria agli ioni di litio

Per cominciare, voglio dire alcune parole sul motivo per cui tutti cercano così attivamente un sostituto per le batterie agli ioni di litio. Al momento, le batterie agli ioni di litio sono utilizzate quasi ovunque, dai più piccoli gadget alle grandi centrali elettriche.

La necessità di batterie cresce ogni anno ed è qui che risiede il principale svantaggio delle batterie agli ioni di litio. Il fatto è che le riserve di litio sono estremamente limitate e il costo della sua produzione è in costante crescita.

È per questo motivo che i gruppi scientifici di tutto il mondo sono alla ricerca di un adeguato sostituto del litio in termini di costi ed efficienza.

Una delle opzioni di sostituzione promettenti sono le batterie agli ioni di sodio.

Cosa hanno suggerito gli scienziati

È stata presa la decisione di utilizzare il sodio. In effetti, in termini di distribuzione, è il sesto elemento sulla Terra, ei sali di sodio sono due volte più costosi dei sali di litio. Inoltre, le proprietà chimiche del sodio sono simili a quelle del litio.

Il problema principale con le batterie agli ioni di sodio era l'anodo. Come sapete, nelle batterie al litio è fatto di grafite, ma non è assolutamente adatto per le batterie al sodio.

Questo perché gli esagoni di carbonio non corrispondono alla dimensione dei cationi di sodio e, quindi, non si verifica alcuna intercalazione.

Infatti l'unico materiale adatto per l'anodo nelle batterie al sodio è il cosiddetto "carbonio solido". Questa non è altro che una formazione disordinata di strati di grafite piegati.

Era questo materiale che era in grado di accumulare una tale quantità di sodio, che è paragonabile alla grafite in un sistema al litio.

L'unico problema era che fino ad ora nessuno sapeva esattamente come avviene il processo di immagazzinamento del sodio nel carbonio solido. I test scientifici effettuati hanno permesso di stabilire che la carica principale di "carbonio solido" si accumula attraverso il meccanismo di intercalazione.

Per riferimento. L'intercalazione è l'incorporazione reversibile di ioni nello spazio intercalare all'interno del reticolo cristallino di un solido.

Proprio come notano gli scienziati, non solo sono riusciti a comprendere il principio di accumulo, ma hanno anche imparato a creare "carbonio solido" con una capacità di 300 mAh / g. E questo indicatore non è in alcun modo inferiore alla grafite nelle batterie agli ioni di litio

Questi dati, insieme al nuovo metodo proposto per la produzione di nuovi anodi, avvicineranno notevolmente l'uso commerciale di nuovi tipi di batterie. E, forse, presto vedremo degni concorrenti con batterie agli ioni di litio sugli scaffali.

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