Завершення ери літію. Японські дослідники досягли значного прогресу у створенні безпечних натрієвих батарей.

Науковці з Токійського університету науки оголосили про значний технологічний прорив, який може поставити крапку в домінуванні "ризикованих" літій-іонних акумуляторів.

Свіже дослідження, опубліковане в журналі Chemical Science, демонструє, що натрій-іонні акумулятори (SIB) здатні не лише досягти порівнянних показників з літієвими за енергетичною щільністю, але й істотно випереджати їх у аспектах швидкості зарядки та безпеки.

Головною проблемою натрієвих технологій тривалий час була повільна кінетика: іони натрію рухалися в електроліті занадто повільно, що нагадувало "затор" на дорозі. Професор Шинічі Комаба та його команда вирішили цю проблему, розробивши інноваційний анод із твердого вуглецю (HC) у поєднанні з невеликою кількістю оксиду алюмінію. Цей хімічно інертний матеріал дозволив іонам натрію вільно проникати в структуру електрода без жодних перешкод.

Дослідження виявило, що іони натрію потребують меншої кількості енергії для утворення енергетичних кластерів у нанопорах вуглецю порівняно з іонами літію. Це свідчить про те, що при певних умовах натрієві акумулятори можуть заряджатися швидше, ніж їх сучасні аналоги. Крім того, натрій виявився менш чутливим до змін температури, що робить ці батареї більш ефективними в умовах екстремальних кліматичних факторів.

Проблема безпеки виявилася ключовим аспектом цього дослідження. Літій-іонні акумулятори можуть переживати "тепловий розгін" — явище самозаймання, яке може тривати від кількох годин до декількох днів і не потребує присутності кисню для спалаху. Натомість натрій-іонні батареї демонструють значно вищу стабільність і практично не піддаються ризику вибухів чи пожеж навіть при ушкодженнях.

Завдяки доступній ціні на сировину та високій надійності, натрій-іонні акумулятори стають оптимальним вибором для великих систем енергозберігання та новітніх електромобілів. Дослідники вважають, що перехід до натрієвих технологій допоможе усунути ризики, пов'язані з вогненебезпечністю літієвих акумуляторів, одночасно забезпечуючи вражаючу швидкість енергетичного обміну.