Российские химики разработали анод для натрий-ионных батарей

Группа ученых из Института общей и неорганической химии РАН вместе с коллегами из Израиля и Сингапура создали материал, из которого можно изготавливать аноды для натрий-ионных батарей. В перспективе, такие батареи могут заменить литий-ионные аккумуляторы. Статья ученых появилась в Nature.

Химикам из лаборатории, возглавляемой Татьяной Трипольской, удалось найти способ создания слоя сульфида сурьмы из пероксокомплексов. Так ученые называют соединения различных веществ (лаборатория Трипольской сосредоточилась на p-элементах, в первую очередь на олове и сурьме) с группой OOH. Это фактически молекула перекиси водорода (H2O2, H-O-O-H), от которой отделили один ион водорода (депротонировали).

В работе графеновые чешуйки покрыли тонким слоем сульфида сурьмы . Их, в свою очередь, использовали для изготовления электродов аккумуляторной батареи, причем вместо широко распространенной сейчас литий-ионной технологии ученые экспериментировали с натрием.

Натрий-ионные аккумуляторы могут иметь перед литиевыми одно существенное преимущество: натрия на Земле значительно больше (этот элемент образует, к примеру, такое распространенное соединение, как поваренную соль). Теоретически, натриевые аккумуляторы могли бы быть дешевле литиевых, но ионы натрия не встраиваются в обычные электроды из графита (или иного доступного материала).

В новом исследовании было показано, что для ионов натрия подойдет сульфид сурьмы, причем из него не обязательно делать электроды целиком: более того, чистый сульфид сурьмы хуже покрытых им графеновых чешуек. Проведенные измерения показали способность электродов накапливать до 730 миллиампер-часов на грамм: по оценкам ученых, сурьмяно-сульфидная технология может помочь вывести натрий-ионные батареи на уровень, сопоставимый с литий-ионными.

«Данный метод получения композиционного материала очень прост в аппаратурном оформлении и не требует специального оборудования,» - рассказал в беседе с «Лентой.ру» один из авторов работы Петр Приходченко. «Он очень дешев и прост в аппаратурном оформлении, не требует больших энергетических затрат, не имеет токсичных отходов и может быть легко масштабирован в реальное производство,» - добавил он.

Lenta.ru

Похожие новости:
Будущие батареи будут работать на сахаре
Исследователи из Токийского научного университета обратили свой пристальный взор на сахар в надежде, что с помощью данного продукта питания наконец-то удастся решить проблему растущих расходов, связанных с созданием литий-ионных батарей. Возможно, ученые обнаружили идеальный компонент для создания ..
2012-10-5 2377 2 Технология
0
Химики удвоили емкость литий-ионных батарей
Сотрудник Высшей технической школы Цюриха Максим Коваленко и его коллеги разработали методику получения нанокристаллов олова, которая позволит почти в два раза увеличить рабочую емкость литий-ионных батарей. Работа химиков опубликована в журнале Journal of the American Chemical Society, ..
2013-04-10 2263 0 Технология
0
Химики создали рекордно устойчивые нанопровода для батареек
Химики из Университета Калифорнии разработали рекордно устойчивые к перезарядке электроды на основе тонких волокон. По словам исследователей, подобный материал для литий-ионных батарей позволит обеспечить сотни тысяч циклов зарядки без падения электрической емкости. Исследование опубликовано в журнале ACS Energy ..
2016-04-21 1969 0 Технология
0
Разработана новая технология анодов из кремниевых нанотрубок
Кремниевый анод, используемый в батареях, разрушается в течение нескольких циклов из-за воздействия электролита и деформации. Чтобы преодолеть эту проблему, группа исследователей во главе с Йи Кюи (Yi Cui) из Стэнфордского университета (Stanford University) и «SLAC» разработали кремниевые нанотрубки с двойными стенками, которые ..
2012-05-21 2334 0 Технология
0
Билл Гейтс вложился в батареи нового поколения
Разработчик и производитель батарей нового типа Aquion Energyпривлек $35 млн от консорциума инвесторов, в который вошли Билл Гейтс, российский фонд Bright Capital (один из его пайщиков — траст, управляющий инвестициями министра по взаимодействию с «открытым правительством» Михаила Абызова), а также венчурные фонды Gentry ..
2013-04-3 1973 0 Технология
0
Литий-серные батареи оказались вдвое лучше литий-ионных
Ученые из Национальной лаборатории им. Лоуренса в Беркли разработали продвинутые аккумуляторы на основе серы и лития, которые в будущем могут найти применение в смартфонах и планшетниках. Тип литий-серных батарей (Li-S), придуманный компанией Sion Power в 2004 году, превосходил нынешние литий-ионные ..
2013-12-2 3034 0 Технология
0
Химики РФ предложили новый способ создания лекарств
Специалисты Института органической химии Российской академии наук (ИОХ РАН) сравнили три модели доставки лекарств на основе ионных жидкостей в клетки организма и предложили платформу для разработки соответствующих препаратов. Результаты своих исследований авторы опубликовали в журнале ACS Medicinal ..
2015-10-09 1781 0 Технология
0
Ученые разрабатывают энергию на водороде
Компания Signa, разрабатывающая портативную технику водородного топлива, получила финансирование от Агентства США по международному развитию (USAID), чтобы дальше продолжить свое исследование. В качестве источника применяется возобновляемый источник энергии – Водород без выбросов,сообщает «WordScience.org». SIGNA использует натрия ..
2012-06-7 1588 0 Технология
0
Новые японские батареи увеличат время работы смартфонов
Деловая газета Nikkei сообщила о новой инновационной технологии японских ученых. Компания Shin-Etsu Chemical разработала новейшую технологию производства литий-ионных аккумуляторных батарей. В состав батарей будет входить новый компонент, который увеличит емкость элементов питания ..
2013-08-3 2286 0 Технология
0
Литий-ионные аккумуляторы отучат взрываться при перегреве
Ученые из Стэнфордского университета разработали литий-ионные аккумуляторы, способные самостоятельно отключаться при повышении температуры. Исследование опубликовано в Nature Energy.Новый аккумулятор покрыт тонкой полимерной пленкой, в поверхность которой впаяны покрытые графеном наночастицы никеля, которые выступают в роли ..
2016-01-12 1761 0 Технология
0
Ученые увеличили КПД прозрачных солнечных батарей
Специалисты из Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе разработали эффективные прозрачные солнечные батареи. Это изобретение было сделано еще в прошлом году, но сейчас его создатели вдвое увеличили КПД батарей, сообщает «Азиатский репортер». Ученые из Калифорнийского института в Лос-Анджелесе смогли значительно увеличить эффективность прозрачных ..
2013-07-31 2890 0 Технология
0
У литий-ионных батарей появился серьезный конкурент
Ученые из Германии разработали новый тип аккумуляторов, чей принцип работы основан на переносе анионов фтора, сообщает gibra.ru. По сравнению с уже ставшими привычными литий-ионными батареями фторидные обладают намного большей емкостью и на порядок безопаснее. Конструкция новинки аналогична литий-ионным аналогам, но дорогостоящий ..
2011-11-1 3411 0 Технология
1
Ученые получили способ изготовления нано-сплава
Химики из колледжа Искусств и Наук в Сиракузском Университете (SU) разработали метод синтеза наноматериалов из нержавеющей стали, наподобие интерфейсов. Утверждается, что их открытие может изменить суждение о том, как используются форма и структура наноматериалов, особенно тех, которые применяются для хранения ..
2013-08-16 2035 0 Технология
0
Японцы изобрели батареи, заряжаемые в 100 раз быстрее существующих
В Японии компания Kaneka и Технический университет Айти разработали уникальную литиево-ионную батарею, которая может сверхбыстро заряжаться. Об этом проинформировали представители корпорации, сообщает Japan Times. Как стало известно, новое изобретение имеет способность восполнить энергетический баланс ..
2016-04-13 2451 0 Технология
0
Создана растворимая батарейка для имплантируемой электроники
Инженеры из Университета Иллинойса создали батарею на основе тонкопленочного магния, которая при имплантации через некоторое время полностью разлагается, не оставляя токсичных следов. Ее описание опубликовано в журнале Advanced Materials, кратко о батарее пишет Nature. Ученые разработали несколько вариантов ..
2014-03-27 1309 0 Технология
0