Кейсы

Достигнут прогресс в изготовлении калий-ионных батарей

Далее

За последний месяц исследователи Национальной лаборатории Ок-Ридж (США) и Националного университета (Тайвань) опубликовали две научных работы, посвященные применению в аккумуляторах калия как потенциальной альтернативы лития, менее дорогого и более доступного материала.

«С ростом спроса на аккумуляторы для электроники, электромобилей и электросетей возникает все больше озабоченности в экологичности и стоимости лития, — говорит профессор Вилас Пол из Университета Пердью, положивший вместе с коллегами начало исследовательской программе. — В последнее десятилетие наметился значимый прогресс в исследованиях других металл-ионных батарей, натриевых и калиевых».

В первой работе описывается использование керамических электропроводящих материалов MXenes, которые используются для создания нового типа калий-ионных батарей. В процессе зарядки ионы переслаиваются, то есть двигаются между слоями углеродного анода под воздействием тока, и создают заряд.

Поскольку калий обладает большим атомным диаметром, чем литий, ему труднее переслаиваться. Однако MXenes позволил обойти эту трудность. Этот материал, в отличие от обычной керамики, является электрохимически активным благодаря своей структуре, напоминающей кирпичную кладку, и ионы могут проникать между «кирпичами» во время заряда.

Запасов калия в мире в 8 раз больше, чем лития, а стоит он в 10 раз дешевле.

Вторая статья говорит о возможности получения углерода из старых покрышек, из которого потом производят аноды для калий-ионных батарей. Покрышки превращаются в твердый углерод посредством реакции пиролиза, разложения при недостатке кислорода. В твердом углероде слои углерода расположены случайным образом, и такая беспорядочная структура обеспечивает включение ионов калия.

Работы опубликованы в журналах Chemical Communications и Journal of the Electrochemical Society, соответственно, пишет Phys.org.

Как российская технология стала прорывом в строительной 3D-печати

Изобретатель литий-ионных батарей Джон Гуденаф предлагает заменить их на более безопасные и эффективные твердотельные аккумуляторы, котороые не воспламеняются, обладают большей энергоемкостью и заряжаются быстрее. В них в качестве электролита используется стекло, а в качестве анода — щелочные металлы (например, литий, натрий или калий).

Загрузка...