Дослідники з Університету Суррея в Англії знайшли спосіб майже подвоїти ємність зберігання енергії в натрій-іонній батареї. Натрій-іонні батареї мають безліч переваг перед літій-іонними аналогами, однак накопичення енергії до них не належить. Це може змінитися завдяки новому методу створення батарей з використанням катодів, збагачених водою.
Катоди були створені зі сполуки, яку постійно вивчають для використання в таких батареях, званого натрій-ванадієвим гідратом (NVOH). Зазвичай під час виробництва катода на основі NVOH матеріал зневоднюють за допомогою нагріву, оскільки вважалося, що вода погіршує характеристики. Однак британські вчені вирішили залишити воду, що і дало можливість збільшити ємність зберігання енергії в 2 рази порівняно зі зневодненою версією.
Які результати дослідження?
Результати були несподіваними. Оксид ванадію натрію існує вже багато років, і зазвичай його піддають термічній обробці для видалення води, оскільки вважається, що це викликає проблеми. Вчені вирішили перевірити це припущення, і результат перевершив очікування — матеріал продемонстрував набагато вищу продуктивність і стабільність, ніж передбачалося, і може навіть відкрити нові захоплюючі можливості для використання натрій-іонних батарей у майбутньому.
NVOH виявився настільки ефективним, що, за словами дослідників, тепер він вважається одним із найкращих катодних матеріалів для натрій-іонних акумуляторів. Батареї, виготовлені з використанням цього матеріалу, залишалися стабільними понад 400 циклів заряджання.
Які додаткові відкриття зробили вчені?
Команда також протестувала ефективність гідратованого NVOH як потенційного засобу для опріснення і виявила, що він показав себе так само добре, якщо не краще, ніж інші поширені електроди, що використовуються в цьому процесі. “Можливість використовувати гідрат ванадату натрію в солоній воді — це справді захопливе відкриття, оскільки воно демонструє, що натрій-іонні батареї можуть не лише накопичувати енергію, а й допомагати видаляти сіль із води”, — підсумували вчені.
У довгостроковій перспективі це означає, що дослідники, можливо, зможуть розробити системи, які використовують морську воду як абсолютно безпечний, безоплатний і доступний електроліт, одночасно виробляючи прісну воду в рамках процесу.
