Naukowcy stworzyli ogniwa sodowo-jonowe (Na-ion) ze stałym elektrolitem • SAMOCHODY ELEKTRYCZNE

Naukowcy z University of Austin (Teksas, USA) stworzyli ogniwa Na-ion ze stałym elektrolitem. Nie są jeszcze gotowe do produkcji, ale wyglądają obiecująco: pod pewnymi względami przypominają ogniwa litowo-jonowe, wytrzymują kilkaset cykli pracy i wykorzystują tani i dostępny pierwiastek – sód.

Asfalt, grafen, krzem, siarka, sód – te substancje i pierwiastki pozwolą w przyszłości ulepszyć elementy elektryczne. Łączy je jedno: są stosunkowo łatwo dostępne (z wyjątkiem grafenu) i obiecują wydajność zbliżoną do litu, a być może nawet lepszą w przyszłości.

Ciekawym pomysłem jest zastąpienie litu sodem. Oba pierwiastki należą do tej samej grupy metali alkalicznych, oba są jednakowo reaktywne, ale sód jest szóstym najpowszechniej występującym pierwiastkiem w skorupie ziemskiej i możemy go tanio zdobyć. W ogniwach jonowych opracowanych w Teksasie lit w anodzie jest zastępowany przez sód, a łatwopalne elektrolity są zastępowane stałymi elektrolitami siarkowymi. (źródło).

Początkowo stosowano katodę ceramiczną, jednak w trakcie eksploatacji (odbiór wsadu/przenoszenie wsadu) zmieniała rozmiar i kruszyła się. Dlatego został zastąpiony elastyczną katodą wykonaną z materiałów organicznych. Tak zaprojektowane ogniwo pracowało bezawaryjnie przez ponad 400 cykli ładowania/rozładowania, a katoda uzyskała gęstość energii 0,495 kWh/kg (nie należy tej wartości mylić z gęstością energii całego ogniwa lub akumulatora).

> Tesla Robotaxi od 2020 roku. Idziesz do łóżka, a Tesla idzie i zarabia dla ciebie pieniądze.

Po dalszym ulepszaniu katody udało się osiągnąć poziom 0,587 kWh/kg, co w przybliżeniu odpowiada wartościom uzyskiwanym na katodach ogniw litowo-jonowych. Po 500 cyklach ładowania akumulator był w stanie utrzymać 89 procent swojej pojemności.co również odpowiada parametrom [słabszych] ogniw Li-ion.

Ogniwa na-jonowe działają przy niższym napięciu niż ogniwa litowo-jonowe, dzięki czemu mogą być wykorzystywane do zasilania przenośnej elektroniki. Jednak grupa Austin zdecydowała się również na przejście na wyższe napięcie, aby ogniwa mogły być stosowane w pojazdach elektrycznych. Czemu? Jednym z głównych parametrów samochodu jest jego moc, która bezpośrednio zależy od natężenia prądu i napięcia na elektrodach.

Warto dodać, że John Goodenough, wynalazca ogniw litowo-jonowych, pochodzi z Uniwersytetu w Austin.

Zdjęcie otwierające: Reakcja małej bryłki sodu na wodę (c) Ron White Ekspert od pamięci - Trening pamięci i trening mózgu / YouTube. Więcej przykładów:

To może Cię zainteresować: