Вода допомогла майже вдвічі підвищити ефективність натрій-іонних батарей

Вчені з Університету Суррея здійснили прорив у сфері енергетики, виявивши, що наявність води у матеріалах для акумуляторів може суттєво підвищити їхню ефективність. Зазвичай виробники акумуляторів прагнуть повністю видалити воду під час виготовлення, вважаючи її шкідливою для експлуатаційних характеристик. Проте нове дослідження показало протилежне: вода не лише не погіршує, а й покращує властивості батареї.

Інноваційний підхід до натрій-іонних акумуляторів

У центрі уваги дослідження опинився матеріал на основі натрію та ванадію, який розглядається як перспективна альтернатива для створення натрій-іонних акумуляторів. Такі акумулятори приваблюють своєю екологічністю та низькою вартістю, оскільки натрій значно поширеніший у природі порівняно з літієм. Науковці вирішили перевірити, як вплине залишкова вода у структурі матеріалу на його роботу.

Результати експерименту перевершили очікування: матеріал із збереженою водою продемонстрував здатність накопичувати майже вдвічі більше заряду, заряджався швидше та залишався стабільним навіть після понад 400 циклів використання. Це відкриття може суттєво спростити виробничий процес, адже відпадає потреба у складному етапі видалення води.

"Гідратований матеріал накопичував майже вдвічі більше заряду, швидше заряджався та залишався стабільним після понад 400 циклів заряджання".

Опріснення морської води та перспектива для відновлюваної енергетики

Дослідники також протестували новий матеріал у морській воді. Неочікувано виявилося, що акумулятор не лише продовжує ефективно працювати у солоній воді, а й виконує функцію часткового опріснення. Під час електрохімічних процесів іони натрію та хлору — основні компоненти кухонної солі — переходять до електродів, а вода стає менш солоною. Такий ефект може стати основою для створення систем, які поєднують зберігання енергії з виробництвом прісної води з морської, особливо у тандемі з сонячними та вітровими електростанціями.

Літій-іонні акумулятори досі залишаються основою для сучасної електроніки та транспорту, проте їхнє виробництво пов’язане з високими витратами та екологічними ризиками. Нова технологія на основі натрію може стати доступнішою альтернативою для масштабних систем зберігання енергії, а також спростити і здешевити виробничі процеси.

Попри те, що розробка перебуває на ранній стадії, відкриття демонструє: найбільші прориви іноді відбуваються завдяки відмові від усталених стереотипів і перегляду, здавалося б, незаперечних правил.

Источник: kurazh.org