Сегодня литий-ионные батареи являются основным элементом аккумуляторов, но они оказывают общее негативное воздействие на окружающую среду. Чтобы решить эту проблему, ученые разрабатывают более долговечные и быстро заряжающиеся батареи без редких материалов. Они производятся из экологически чистых материалов и включают новую конструкцию положительного электрода.
Исследователи из Технического университета Делфта в настоящее время работают над созданием батарей, способных быстро заряжаться и обеспечивать стабильное хранение энергии. Более того, они планируют изготавливать их из легкодоступных экологически чистых материалов. Эта инновация призвана стать более экономичной альтернативой литий-ионным батареям, которые состоят из редких материалов. Кроме того, литий-ионные батареи оставляют значительно больший углеродный след.
В исследовании приняли участие Александрос Василеадис и Марникс Вагемакер в сотрудничестве с исследователями из Китайской академии наук. Оно было основано на быстрозаряжаемых натрий-ионных батареях и усовершенствовании отрицательного электрода. Возможно их производство с использованием органических материалов, что снижает зависимость от редких материалов, не встречающихся в Европе.
Улучшенный новый катод
Исследователи из Делфта разработали новый положительный электрод для натрий-ионных батарей, основанный на принципах проектирования, которые они открыли ранее в 2020 году . Эти принципы проектирования привели к разработке материала, сочетающего в себе преимущества двух различных структур:
- Высокая плотность энергии
- Быстрая зарядка
Кроме того, структура материала постепенно изменяется в процессе зарядки и разрядки, что значительно увеличивает срок его службы . Более того, он не содержит кобальта, распространенного компонента в катодах литий-ионных аккумуляторов.
Что дальше?
Расширение знаний о материалах для батарей проложило путь к следующему захватывающему этапу в развитии устойчивых аккумуляторных технологий – проекту «Третий фонд роста» . Этот проект будет сосредоточен не только на исследованиях литий-ионных батарей, но и на исследованиях натрий-ионных батарей на национальном уровне. Европейские ученые разрабатывают батареи с более длительным сроком службы и более быстрой зарядкой без использования редких материалов, и исследования будут расширены. Это позволит применять эту революционную технологию на национальном и европейском рынках.
