מדענים רוסים הצליחו לגלות כיצד האנודה עובדת בסוללות נתרן יון חדשות

קבוצה משותפת של מדענים מאוניברסיטת מוסקבה ומסקולטק ביצעה עבודה קשה וזיהתה במדויק את כל התהליכים ש הם לב העבודה של המעמד החדש והמבטיח ביותר של חומרים מזינים כימיים - יון נתרן סוֹלְלָה.

סוללות חדשות אלה נחשבות המבטיחות ביותר והנה הסיבה.

מדוע מחפשים תחליף לסוללת ליתיום-יון

ראשית, אני רוצה לומר כמה מילים מדוע כולם מחפשים באופן כל כך פעיל להחליף סוללות ליתיום-יון. כרגע משתמשים בסוללות ליתיום-יון כמעט בכל מקום, החל מהגאדג'טים הקטנים ביותר ועד תחנות כוח גדולות.

הצורך בסוללות גדל מדי שנה וכאן טמון החיסרון העיקרי של סוללות ליתיום-יון. העניין הוא שמאגרי ליתיום מוגבלים ביותר ועלות ייצורו גדלה כל הזמן.

מסיבה זו קבוצות מדעיות ברחבי העולם מחפשות תחליף הולם לליתיום מבחינת עלות ויעילות.

אחת האפשרויות החלופיות המבטיחות היא סוללות נתרן-יון.

מה שהציעו מדענים

ההחלטה התקבלה להשתמש בנתרן. ואכן, מבחינת תפוצה, זהו היסוד השישי על פני כדור הארץ, ומלחי נתרן יקרים פי שניים ממלחי ליתיום. בנוסף, התכונות הכימיות של נתרן דומות לאלו של ליתיום.

הבעיה העיקרית בסוללות יון נתרן הייתה האנודה. כידוע, בסוללות ליתיום הוא עשוי מגרפיט, אך הוא בהחלט לא מתאים לסוללות נתרן.

הסיבה לכך היא שמשושים המשולבים בפחמן אינם תואמים את גודל קטיוני הנתרן, ולכן לא מתרחש אינטראקציה.

למעשה, החומר המתאים היחיד לאנודה בסוללות נתרן הוא מה שמכונה "פחמן מוצק". זה לא יותר מאשר היווצרות מסודרת של שכבות גרפיט כפופות.

זה היה חומר זה שהצליח לצבור כמות כזו של נתרן, אשר ניתן להשוות לגרפיט במערכת הליתיום.

המלכוד היחיד היה שעד כה איש לא ידע בדיוק כיצד מתרחש תהליך אחסון הנתרן בפחמן מוצק. בדיקות מדעיות אפשרו לקבוע כי המטען העיקרי של "פחמן מוצק" מצטבר באמצעות מנגנון ההתחלבות.

להשוואה. Intercalation הוא שילוב הפיך של יונים בחלל הבין-שכבתי בתוך סריג הקריסטל של מוצק.

בדיוק כמו שמדענים מציינים, הם לא רק הצליחו להבין את עקרון ההצטברות, אלא גם למדו כיצד ליצור "פחמן מוצק" בנפח 300 מיליאמפר / שעה. ואינדיקטור זה אינו נחות בשום צורה מגרפיט בסוללות ליתיום-יון

נתונים אלה, יחד עם השיטה המוצעת החדשה לייצור אנודות חדשות, יקרבו משמעותית את השימוש המסחרי בסוגים חדשים של סוללות. ואולי, בקרוב נראה מתחרים ראויים עם סוללות ליתיום-יון על המדפים.

אהבתי את המאמר, ואז שמנו את האגודלים והקפידו להירשם.