Британські дослідники з Університету Суррея заявили про прорив у розвитку натрій-іонних акумуляторів: використання водонасиченого катодного матеріалу дозволило майже вдвічі збільшити їхню здатність накопичувати енергію. Про це повідомляє New Atlas.
Сьогодні лідером за енергетичною щільністю залишаються літій-іонні батареї, однак вони мають низку недоліків – від складного й дорогого видобутку літію до ризику перегріву та займання. Натрій-іонні акумулятори вважаються дешевшою та безпечнішою альтернативою, адже натрій значно поширеніший і простіший у видобутку. Проте їх головним мінусом була нижча енергетична щільність і більша маса.
Британські науковці вирішили змінити підхід до створення катода. Вони використали наноструктурований гідрат ванадату натрію (NVOH) – матеріал, який зазвичай попередньо зневоднюють через побоювання, що вода погіршує його властивості. Натомість команда зберегла воду в структурі сполуки.
За словами керівника дослідження Деніела Коммандера, результати виявилися неочікувано позитивними. Водонасичений матеріал продемонстрував вищу продуктивність і стабільність, ніж традиційно оброблений варіант. Під час випробувань батареї з таким катодом зберігали стабільність понад 400 циклів заряджання.
Науковці пояснюють, що присутність води дещо розширює міжшаровий простір у структурі матеріалу. Це полегшує рух іонів натрію та дозволяє катоду накопичувати більшу їх кількість, що й забезпечує зростання енергетичної щільності.
Крім того, команда протестувала гідратований ванадат натрію як матеріал для опріснення води. Виявилося, що він працює не гірше, а подекуди й краще за традиційні електроди. У перспективі це може відкрити можливість створення систем, які одночасно накопичують енергію та виробляють прісну воду, використовуючи морську воду як безпечний і доступний електроліт.