Прорыв повышает производительность натрий-серных батарей

натрий

 

Результаты работы исследователей опубликованы в Nature Communications. Натриево-серные батареи комнатной температуры являются привлекательной технологией для хранения энергии следующего поколения, которое будет необходимо для удовлетворения растущих потребностей.

Превосходная натриево-серая батарея комнатной температуры с высокой плотностью энергии и длительным циклом работы обеспечит недорогую и конкурентоспособную технологию для крупномасштабного стационарного хранения, способствуя тем самым переходу на возобновляемую энергию.

Однако натриево-серные батареи комнатной температуры в настоящее время страдают от проблемы быстрого уменьшения емкости и низкой обратимой емкости.

Исследователи преодолели эту проблему, создав наноматериал – нанокристаллы сульфида никеля, имплантированные в пористые углеродные нанотрубки, легированные азотом, которые показали отличные характеристики при использовании в качестве катодов.

Главные исследователи, доктор Юньсяо Ванг и доцент Шулей Чоу, из Института сверхпроводящих и электронных материалов UOW сообщили, что их исследовательская группа работает над натриево-серными батареями комнатной температуры с 2016 года.

«На данный момент фактическая плотность энергии в натриево-серных батареях далека от теоретических значений», – сказал доктор Ван.

«Их практическому применению в основном препятствует проблемный серный катод, который имеет изолирующую природу и медленную окислительно-восстановительную кинетику, а также примеси и миграции промежуточных продуктов реакции».

Исследовательская группа экспериментировала с различными материалами перед прорывом. Новый наноматериал не только обеспечивает превосходную производительность, но также подходит для крупномасштабного производства и, следовательно, для коммерциализации.

Один из ученых, господин Зичао Ян посвятил себя проведению сложных экспериментов, необходимых для этой работы. «Мы опробовали множество углеродных носителей и, наконец, обнаружили, что нанокристаллы сульфида никеля имплантированные в пористые углеродные нанотрубки, легированные азотом, подходят в качестве многофункционального носителя серы», – сказал Ян.

«Натрий-серные батареи с этим серным носителем потенциально могут предложить более длительный срок службы и высокую производительность при быстрой зарядке и разрядке».

Следующим шагом, по словам профессора Чоу, было увеличение производства материала.

«Все наши предыдущие работы, включая эту, были сосредоточены на том, как найти эффективную базу для исследований в лабораторных условиях. Следующий шаг для нашей группы – вывести натриево-серные батареи из лабораторных масштабов в промышленные и сделать реальное применение этой системы батарей».

 

https://econet.ru/articles/proryv-povyshaet-proizvoditelnost-natriy-sernyh-batarey


20.11.2019