Університет Райса презентував технологію, яка може змінити правила гри у сфері зберігання енергії. Дослідники запропонували революційне рішення для створення батарей, що не потребують літію — дорогого і стратегічно чутливого ресурсу. Замість хімічної модифікації, вчені змінили форму вуглецю на мікрорівні, що дало змогу ефективно працювати з більшими іонами натрію та калію.
Як повідомляє interestingengineering.com, команда розробила унікальні вуглецеві структури у вигляді мікроконусів та дисків, які стали ідеальним середовищем для зберігання заряджених частинок. Це — прорив у спробах знайти альтернативу літій-іонним батареям, які широко використовуються в електромобілях, гаджетах та системах енергозбереження.
«Ми вважаємо, що це відкриття робить можливим проектування анодів акумуляторів. Замість того щоб змінювати хімію, ми змінюємо форму», — заявили дослідники.
У лабораторних випробуваннях вуглецеві аноди з новою геометрією зберігали до 230 мАг/г заряду з іонами натрію та демонстрували довговічність до 2000 циклів швидкої зарядки. Також матеріал проявив добрі результати у поєднанні з калієм, хоча ефективність була трохи нижчою.
Літій — стратегічно складний і дорогий елемент, тоді як натрій і калій — дешевші, доступніші та поширеніші в природі. Але через їхні великі атоми звичайні графітові аноди з літій-іонних батарей не можуть ефективно працювати з натрієм і калієм. Розв’язанням цієї проблеми і стало використання конусоподібних і дископодібних структур вуглецю, які зберігають простір і «гостинність» для таких іонів.
Технологія також має екологічний потенціал — вуглецеві матеріали можна отримати з побічних продуктів нафтохімічної промисловості. Це робить виробництво таких батарей не лише дешевшим, а й екологічно більш відповідальним.
