New York 21. júla 2017 (HSP/Foto: screenshot z youTube)
Batérie založené na bohatom a lacnom sodíku by na rozdiel od lítia mohli uľahčiť nákladovo efektívnejší výrobný proces spotrebnej elektroniky a elektrických vozidiel
Tento objav predstavený vo vedeckom časopise Journal of the American Chemical Society bol spoločným úsilím výskumných pracovníkov Čínskej akadémie vied (CAS) a Brookhaven National Laboratory ministerstva energetiky USA.
Lítiové batérie sa bežne nachádzajú v spotrebnej elektronike, ako sú napríklad smartfóny a prenosné počítače, avšak v posledných rokoch ich začal používať priemysel elektrických vozidiel, čo výrazne zvyšuje dopyt na existujúce zdroje lítia. „Len minulý rok sa cena uhličitanu lítneho strojnásobila, pretože trh s elektrickými vozidlami v Číne začal rásť,“ vraví Xiao-Qing Yang, fyzik a vedúci výskumník z laboratória Brookhaven pre túto štúdiu.
Vedci hľadajú nové chemické batérie s použitím materiálov, ktoré sú ľahšie dostupné ako lítium. Sodík je jednou z najžiadanejších možností pre výskumníkov, pretože existuje takmer všade a je oveľa menej toxický pre ľudí ako lítium.
No typická katóda batérie je tvorená kovovými a kyslíkovými iónmi usporiadanými vo vrstvách a takto pri reakcii so vzduchom môžu byť kovy v katóde sodíkových batérií oxidované, čím sa znižuje výkon batérie alebo dokonca môže byť aj neaktívna. Preto bolo treba vymyslieť technológiu, ktorá by túto oxidáciu v sodíkových batériách potlačila. Využitím infračervenej spektroskopie (ISS) sa porovnávali štruktúry batériových materiálov s nesubstituovanými materiálmi a so substituovanými materiálmi.
„Použili sme žiarenie na určenie, ako kovy v katódovom materiáli menia svoje oxidačné stavy a ako to koreluje s účinnosťou a životnosťou štruktúry batérie,“ vysvetlil fyzik Eli Stavitski. Nasvietený bol ultra-jasný röntgenový lúč prostredníctvom materiálov, aby sledovali, ako sa svetlo absorbuje alebo opätovne prenáša. Tieto pozorovania umožňujú výskumníkom študovať štruktúru rôznych materiálov vrátane ich chemických a elektronických stavov.
Spektroskopia ISS, ktorá je špeciálne navrhnutá pre vysokorýchlostné experimenty, umožnila výskumníkom merať zmeny v batérii v reálnom čase počas procesov nabíjania a vybíjania. Takto bola oxidácia potlačená v sodíkových batériách so substituovanými kovmi, čo naznačuje, že novonavrhnuté sodíkové batérie boli stabilné aj pri vystavení na vzduchu.
Ide o významný krok vpred pri umožnení budúcej hromadnej výroby sodíkových batérií.
NAJČÍTANEJŠIE
NAJNOVŠIE
TOP ZA 7 DNÍ Z BLOGU
0.3°C
Sobota 
Nedeľa 
Utorok 
0.6°C
Utorok 
0.5°C
-2.0°C
0.4°C
Sobota 
-0.2°C
FOTO DŇA
