Процесс покрытия анодов из дисульфида молибдена силиконовым маслом (ACS Nano)
Корейский институт науки и технологий в понедельник заявил, что он разработал натриево-ионные батареи, которые на 40 процентов дешевле и могут хранить в 1,5 раза больше заряда на грамм по сравнению с обычными литий-ионными батареями.
В новоразработанных батареях используется натрий вместо лития. Поскольку натрий встречается гораздо чаще, чем литий - она содержится в обычной соли - это значительно снижает цену. Однако ионы натрия больше и тяжелее, чем ионы лития, поэтому существующие анодные материалы – сделанные из графита и небольшого количества кремния - не могут их должным образом приспособить.
Группа исследователей во главе с Ким Сан Оком разработала новые анодные материалы, адаптированные для работы с ионами натрия.
Аноды являются одним из четырех ключевых компонентов литий-ионных аккумуляторов наряду с катодами, сепараторами и электролитами. Аноды определяют стабильность и срок службы батарей. Литий-ионные батареи заряжаются и разряжаются, когда ионы лития перемещаются между катодами и анодами.
Натрий-ионные батареи имеют такую же структуру, что и литий-ионные батареи, но аноды сделаны из других материалов.
В качестве нового мариала для анода Ким использовал металлическое соединение, называемое дисульфидом молибдена. Этот состав может накапливать много электричества, но имеет высокое сопротивление и структурно нестабилен. Команда Кима сообщила, что они решили эти проблемы, покрывая частицы дисульфида молибдена силиконовым маслом, заключая эти частицы в нанокерамические оболочки.
Также новоразработанная батарея накапливают больше электроэнергии на единицу массы.
«Новые аноды из дисульфида молибдена, покрытые силиконовым маслом, демонстрируют емкость 600 миллиампер-часов на грамм и сохраняют данную характеристику даже после 200 циклов пятиминутного заряда - пятиминутного разряда» - сказал представитель KIST. Максимальная теоретическая емкость графитовых анодов для литий-ионных аккумуляторов составляет 372 миллиампер-часов на грамм.
Исследование опубликовано в последнем выпуске международного научного журнала ACS Nano, который выходит каждый месяц.
Ким Бён Ук (kbw@heraldcorp.com)