Разработана новая натриевая батарея, которую можно заряжать за секунды
Ученые из Корейского института науки и технологий (KAIST) разработали новый тип мощного натриево-ионного гибридного аккумулятора, который можно зарядить всего за несколько секунд.
Натрий примерно в 1000 раз более доступен, чем литий, что делает натриево-ионные батареи более перспективными по сравнению с традиционными литиево-ионными батареями. Под руководством профессора Джунг Ку Канга из факультета материаловедения и инженерии, исследовательская группа объединила анодные материалы, традиционно используемые в аккумуляторах, с катодами, подходящими для суперконденсаторов.
Это инновационное сочетание позволило аккумулятору достигнуть высокой емкости и быстрых скоростей зарядки и разрядки. Исследование показало, что такая батарея может стать эффективной альтернативой современным литий-ионным аккумуляторам.
Использование новых материалов для анода и катода способствовало созданию высокопроизводительного гибридного натрий-ионного накопителя энергии, превосходящего по плотности энергии доступные на рынке литий-ионные батареи.
По словам исследователей, устройство показывает характеристики, сопоставимые с плотностью энергии суперконденсаторов, и может удовлетворить растущий спрос на экономичные электрохимические накопители энергии. Эти накопители идеально подходят для устройств, требующих длительной работы от одного заряда и быстрой перезарядки, например, для мобильных устройств, электромобилей и систем крупномасштабных электросетей.
В настоящее время существующие натриево-ионные системы хранения энергии демонстрируют низкую способность к перезарядке из-за их относительно высокой плотности энергии, но низкой плотности мощности. Существуют два типа натриевых систем: натриево-ионные аккумуляторы (SIB) и натриево-ионные конденсаторы (SIC). Поэтому исследовательская группа сосредоточилась на гибридных натриево-ионных накопителях энергии (SIHES), которые сочетают потенциал катодов конденсаторного типа с анодами аккумуляторного типа.
Эти SIHES могут достигать плотности энергии до 247 Вт-ч/кг и плотности мощности до 34 748 Вт-ч/кг. Профессор Канг отмечает, что исследование представляет значительный прорыв в преодолении ограничений существующих систем хранения энергии и ожидает его широкого применения в различных электронных устройствах, включая электромобили.