Австралийские исследователи разработали более безопасный электролит для натриевых батарей

Исследователи из Университета Дикина в Виктории и Университета Квинсленда говорят, что они разработали новый негорючий электролитный материал для использования в натриевых батареях, который может сделать эту технологию безопаснее и дешевле, чем литий-ионные батареи.

Прорывная разработка, о которой сообщалось в этом месяце в журнале Nature Materials, заключается в создании твердого полимерного электролита, который заменяет легковоспламеняющиеся жидкие растворители, традиционно используемые в натриевых батареях.

«Большинство отраслей, разрабатывающих натриевые батареи, обычно используют электроды на углеродной основе и жидкий электролит, который имеет низкую емкость и также может стать причиной возгорания, если батарея перегреется», — сказал доктор Сяоэнь Ван, который руководил исследованием вместе с профессором Марией Форсайт, также из Дикина. Университетский институт пограничных материалов.

«Мы применяем другой подход, используя химически активный металлический натрий в качестве анода для увеличения емкости аккумулятора и в процессе разработки более безопасных электролитов для обеспечения безопасности натриевых батарей».

Однако важным прорывом стал ключевой компонент – фторсодержащий полимер, разработанный доктором Ченг Чжаном и профессором Эндрю К. Уиттакером из Австралийского института биоинженерии и нанотехнологий при Университете Квинсленда.

Первоначально используемый для биологических целей, фторсодержащий класс полимеров впервые будет использоваться в твердотельных натриевых батареях.

Разработка аккумуляторов стремительно развивалась в течение последнего десятилетия и продолжает ускоряться, поскольку исследователи и ученые по всему миру ищут альтернативы традиционным литий-ионным батареям из-за сокращения ресурсов, необходимых для производства.

«Поскольку литий может стать редким товаром, цена литиевых батарей высока, в то время как ресурсы натрия более богаты», — сказал доктор Ван.

«Наш полимер позволит использовать натриевые батареи, которые дешевле по сравнению с литиевыми батареями».

Однако раньше натриевые батареи работали не так долго, как литий-ионные, и не имели такой высокой плотности энергии, а это означало, что единственный потенциал роста существовал в производстве и поставках.

Однако, соединив натриевые батареи с новыми полимерными электролитами, исследователи полагают, что натриевые батареи могут обеспечить около 1000 циклов работы, что сопоставимо с нынешними литий-ионными батареями.

Исследователи также полагают, что дальнейшее исследование может открыть двери для использования их новых натриевых батарей в стационарных накопителях энергии или даже в электромобилях. Небольшое тестирование батарей уже прошло успешно, и исследователи надеются провести масштабное тестирование, прежде чем перейти к созданию прототипов.

Джошуа С. Хилл — журналист из Мельбурна, который более 15 лет пишет об изменении климата, чистых технологиях и электромобилях. С 2012 года он пишет репортажи об электромобилях и чистых технологиях для Renew Economic и The Driven. Его любимый вид транспорта — ноги.