Teadlased on loonud tahke elektrolüüdiga naatriumioon (Na-ioon) rakud • ELEKTRIAUTOD
Austini ülikooli (Texas, USA) teadlased on loonud tahke elektrolüüdiga Na-ioonrakud. Need pole veel tootmiseks valmis, kuid näevad paljulubavad: mõnes mõttes sarnanevad liitiumioonelementidega, peavad vastu mitusada töötsüklit ning kasutavad odavat ja taskukohast elementi – naatriumi.
Asfalt, grafeen, räni, väävel, naatrium – need ained ja elemendid võimaldavad tulevikus elektrielemente täiustada. Neil on üks ühine joon: need on suhteliselt kergesti kättesaadavad (välja arvatud grafeen) ja lubavad jõudlust, mis sarnaneb liitiumiga ja võib-olla isegi parem tulevikus.
Huvitav idee on asendada liitium naatriumiga. Mõlemad elemendid kuuluvad samasse leelismetallide rühma, mõlemad on võrdselt reaktiivsed, kuid naatrium on maapõues sisalduselt kuuendal kohal ja seda saame odavalt kätte. Texases välja töötatud Na-ioonelementides asendatakse anoodis olev liitium naatriumiga ja tuleohtlikud elektrolüüdid tahkete väävli elektrolüütidega. (allikas).
Algselt kasutati keraamilist katoodi, kuid töö ajal (laengu vastuvõtmine / laengu ülekandmine) muutis see suurust ja murenes. Seetõttu asendati see orgaanilistest materjalidest valmistatud painduva katoodiga. Sel viisil konstrueeritud element töötas tõrgeteta rohkem kui 400 laadimis- / tühjendustsüklit ja katood sai energiatiheduseks 0,495 kWh / kg (seda väärtust ei tohiks segi ajada kogu elemendi või aku energiatihedusega).
> Tesla Robotaxi alates 2020. aastast. Sina lähed magama ja Tesla läheb ja teeb sulle raha.
Pärast katoodi edasist täiustamist oli võimalik saavutada tase 0,587 kWh / kg, mis vastab ligikaudu liitiumioonelementide katoodidel saadud väärtustele. Pärast 500 laadimistsüklit suutis aku hoida 89 protsenti oma mahust.mis vastab ka [nõrgemate] liitiumioonelementide parameetritele.
Na-ioonelemendid töötavad madalama pingega kui liitiumioonelemendid, nii et neid saab kasutada kaasaskantava elektroonika toiteks. Kuid ka Austini grupp otsustas üle minna kõrgemale pingele, et elemente saaks kasutada elektrisõidukites. Miks? Auto üks peamisi parameetreid on selle võimsus ja see sõltub otseselt elektroodide voolu ja pinge tugevusest.
Tasub lisada, et liitiumioonrakkude leiutaja John Goodenough on pärit Austini ülikoolist.
Foto avamine: Naatriumi väikese tüki reaktsioon veele (c) Ron White Mäluekspert – mälutreening ja ajutreening / YouTube. Veel näiteid:
See võib teile huvi pakkuda:
