Литий-ионные (Li-ion) аккумуляторы имеют очень высокие эксплуатационные качества, и их выгодно использовать для портативных электронных устройств и мобильных телефонов. Но когда речь идет о крупномасштабном хранении энергии, то приоритетность переходит от эксплуатационных характеристик до низкой себестоимости, компактности и экологичности.
Ученые предполагают, что именно натрий-ионные (Na-ion) батареи, которые находятся еще на раннем этапе развития, сумеют удовлетворить потребности большого хранении энергетических ресурсов в разы лучше, чем литий-ионные аналоги. Основной прецедент данного убеждения кроется в дешевизне и экологической безопасности новых образцов.
Жесткие подложки, часто используются в существующих современных аккумуляторах, имеют слишком хрупкую структуру, для того чтобы выдержать набухание и оседание анодов и катодов, поэтому ученые пришли к решению, что гораздо эффективнее будет использовать материал имеющий более мягкую структуру – древесное волокно. Древесные волокна отлично приспособились для передачи ионов натрия в листья деревьев, из грунта, используя силу капиллярного натяжения. В итоге, натрий-ионные аккумуляторы, которые используют древесные волокна, способны обладать прочностью в двадцать раз большей, чем все известные на сегодняшний день модели аккумуляторов.
Ученые в лабораторных условиях сумели покрыть щепку слоем углеродных нанотрубок, что позволило сделать её электропроводящей, а также пленкой из олова. Мягкие древесные волокна эффективно устраняют механические напряжения и имеют свойства накапливать минеральные воды. Такие свойства идеально подходят для сбережения жидких электролитов. Исходя из этого, древесные волокна имеют возможность выступать не только как основа, но и как активная часть нового типа электрических аккумуляторов.
“Деревянные аккумуляторы” могут отвечать всем необходимым требованиям: длительности работы, эффективности и экологической безопасности. Эти качества являются обязательными для батарей, главной задачей которых, является большое хранение электроэнергии добытой из возобновляемых источников.
Уже на стадии проектирования и экспериментов известно, что новый тип аккумуляторных батарей будет значительно дешевле своих предшественников, однако чтобы довести технологию до совершенства необходимо проделать огромный путь развития.
Источник: аккумулятор.org.ua{mnf=off}
