Kovahiilestä anodimateriaali natrium-ioni akulle

21.12.2020

Tokio-kovahiilinen-anodi-natrium-ioni-akulle-300-t.jpgTämän uuden kovahiilielektrodimateriaalin suurempi kapasiteetti tarkoittaa, että natriumioniakuissa on mahdollista kasvattaa energiatiheyttä per paino 19 %:lla verrattuna litiumioniakkuihin.

Suurempi kuva

Tuoreessa tutkimuksessa Tokion teknillisen yliopiston tutkijat ovat löytäneet energiatehokkaan menetelmän uuden hiilipohjaisen materiaalin tuottamiseksi natrium-ioniakuille.

Tämä voisi tasoittaa tietä seuraavan sukupolven natrium-ioniakuille, jotka on valmistettu edullisista ja runsaista materiaaleista ja joilla on suurempi energiatiheys kuin litium-ioniakuilla.

Tutkimuksessa keskityttiin kovaan hiileen, erittäin huokoiseen materiaaliin, joka toimii ladattavien parien negatiivisena elektrodina. Sen synteesissä käytettiin magnesiumoksidia (MgO) epäorgaanisena mallina nanokokoisissa huokosissa kovan hiilen sisällä. Nanokokoiset MgO-hiukkaset muodostuvat hiilimatriisiin, joka on valmistettu erilaisilla lämpökäsittelyillä ja happouuton avulla

Useiden kokeellisten ja teoreettisten analyysien jälkeen he selvittivät optimaaliset valmistusolosuhteet ja ainesosat kovan hiilen tuottamiseksi. Saavutuksena oli 478 mAh/g kapasiteetti, mikä on korkein tämäntyyppisessä materiaalissa koskaan raportoitu.

Professori Komaba toteaa: "Tähän asti natriumioniakkujen hiilipohjaisten negatiivisten elektrodimateriaalien kapasiteetti on ollut enimmäkseen noin 300-350 mAh/g. Nyt kehitetyn kovahiilielektrodimateriaalin kapasiteetti ylittää huomattavasti grafiitin (372 mAh/g) kapasiteetin, jota käytetään tällä hetkellä negatiivisena elektrodimateriaalina litiumioniakuissa.

Lisäksi vaikka natriumioniakku tällä uudella elektrodilla toimisi teoriassa 0,3 volttia pienemmällä jännite-erolla kuin tavallinen litiumioniakku, sen suurempi kapasiteetti johtaisi suurempaan energiatiheyteen per paino (1600 Wh/kg vs. 1430 Wh/kg), mikä johtaa 19%:a suurempaan energiatiheyteen litiumakkuun verrattuna.

Aiheesta aiemmin:

Vanha idea tehokkaasta akusta osoittautui todeksi

Tutkijat kehittävät elinkelpoisen natriumakun

Hiilidioksidipäästöt hyötykäyttöön

19.01.2022Superabsorptio avaa tietä kvanttiakuille
18.01.2022Tiellä kohti uusiutuvan energian varastointia
17.01.2022Atomeilla ja spineillä
14.01.2022Tuhannen työjakson akku voisi viisinkertaistaa sähköautojen matkat
14.01.2022Kuitujen epälineaarisuuden korjaus neuroverkolla
13.01.2022Aerogeeleillä kestävän kehityksen akkuja
12.01.2022Magneettisia yllätyksiä grafeeneissa
11.01.2022Uudenlaisia magneettikuviota data tallennukseen
10.01.2022Kvanttitoimintoja puolijohdetekniikkaan
08.01.2022Älyompeleita ja älyneuloja

Siirry arkistoon »