452
Вчені створили акумуляторний акумулятор натрієва з дубовим листом
Пошук способу побудови акумулятора з натрію, а не літію взяв дещо несподіваний поворот, коли вчені в Університеті Меріленд і Національний центр Наука і технології в Пекіні виявили, що дубовий лист, наповнений натрієм, діяний як ефективний негативний полюс для батареї пілотної версії.
З тих пір, хто коли-небудь зробив акумулятор з лимона (або картоплю) пам'ятає, що акумулятор з органічної речовини, безумовно, можливо, і це може грати роль в розробці працездатної батареї на основі натрію.
Содія повинна теоретично містити більше заряду, ніж літію, але на практиці вона не витримує стільки циклів заряду і розряду. Один блок обшивки був знайдений підходящий матеріал для аноду, який сумісний з натрієм. Графіт, який використовується в літієво-іонних акумуляторах, не підходить, так як іони натрію мають набагато більший іонний діаметр, ніж літій. Графен може бути використаний, але це трудомісткий і дорогий для виробництва.
Ранні експерименти включають в себе інші джерела біомаси, такі як торф, банановий пілінг, і дині пілінг, але ці вимагають додаткової обробки і покриття.
«Природна форма листа вже відповідає структурі акумулятора: невелика площа поверхні, яка зменшує дефекти, багато дрібних конструкцій, розташованих поруч, що збільшує простір; також внутрішні структури потрібного розміру і форми, які будуть використовуватися з електролітом натрію», - зазначив Фей Шен, студент, який працює над проектом.
По-перше, вчені обробляють сухий лист за допомогою піролізу, випікають його на 1000°C (1832°F) за одну годину в киснево-деприведеному середовищі, щоб вигорнути все, але основна вуглецева структура. Для видалення інших неорганічних домішок, які можуть заважати електрохімічні процеси, занурюють лист в хлорид водню протягом 6 годин.
Результатом є charred лист ще тушкована з пори на нижній стороні, що зазвичай дозволяє лист поглинати воду і обмінні гази. У деревному стані листкові пори більш ніж підходять для поглинання електроліту натрію. Шари вуглецю на щільну зовнішню частину листа взяли форму шарів наноструктурованого вуглецевого поглинаючого натрію, який здійснює заряд. У своїй деревному стані верхня частина аркуша плоска, щільна і придатна як поточна приймальна площина в процесі електрохімічних реакцій.
Команда використовувала акумулятор з натрієвими пластинами як електроди для порівняння, а лист доведено, щоб бути ефективним анодом для акумулятора натрієва, здатний зберігати 360 мАг на грам його ваги.
Лист аноду був протестований в декількох циклах і доведений стабільний, зберігаючи 90 відсотків потужності після 200 циклів. Цікаво, що ефективність зарядки також залишається відносно високою приблизно на 75 відсотків, які науковці атрибутують до утворення низького рівня СЕІ (міжфазний межа твердого електроліту) через невелику площу поверхні листа-мембрани.
«Для створення акумулятора ми спробували інші природні матеріали, такі як деревне волокно», - зазначив Лянбінг Гу, асистент кафедри науки і техніки та науково-дослідного вченого Університету Меріленд. «Листолет розроблений природою для зберігання енергії для подальшого використання, а за допомогою листя таким чином можна створити екологічно чисте великогабаритне зберігання енергії. й
Учені також експериментують з декількома листами, пов'язаними між собою і планують перевірити різні види листя, щоб знайти листя з кращими властивостями для зберігання енергії. Вони говорять про те, що вони не мають планів для просування своєї ідеї.
З тих пір, хто коли-небудь зробив акумулятор з лимона (або картоплю) пам'ятає, що акумулятор з органічної речовини, безумовно, можливо, і це може грати роль в розробці працездатної батареї на основі натрію.
Содія повинна теоретично містити більше заряду, ніж літію, але на практиці вона не витримує стільки циклів заряду і розряду. Один блок обшивки був знайдений підходящий матеріал для аноду, який сумісний з натрієм. Графіт, який використовується в літієво-іонних акумуляторах, не підходить, так як іони натрію мають набагато більший іонний діаметр, ніж літій. Графен може бути використаний, але це трудомісткий і дорогий для виробництва.
Ранні експерименти включають в себе інші джерела біомаси, такі як торф, банановий пілінг, і дині пілінг, але ці вимагають додаткової обробки і покриття.
«Природна форма листа вже відповідає структурі акумулятора: невелика площа поверхні, яка зменшує дефекти, багато дрібних конструкцій, розташованих поруч, що збільшує простір; також внутрішні структури потрібного розміру і форми, які будуть використовуватися з електролітом натрію», - зазначив Фей Шен, студент, який працює над проектом.
По-перше, вчені обробляють сухий лист за допомогою піролізу, випікають його на 1000°C (1832°F) за одну годину в киснево-деприведеному середовищі, щоб вигорнути все, але основна вуглецева структура. Для видалення інших неорганічних домішок, які можуть заважати електрохімічні процеси, занурюють лист в хлорид водню протягом 6 годин.
Результатом є charred лист ще тушкована з пори на нижній стороні, що зазвичай дозволяє лист поглинати воду і обмінні гази. У деревному стані листкові пори більш ніж підходять для поглинання електроліту натрію. Шари вуглецю на щільну зовнішню частину листа взяли форму шарів наноструктурованого вуглецевого поглинаючого натрію, який здійснює заряд. У своїй деревному стані верхня частина аркуша плоска, щільна і придатна як поточна приймальна площина в процесі електрохімічних реакцій.
Команда використовувала акумулятор з натрієвими пластинами як електроди для порівняння, а лист доведено, щоб бути ефективним анодом для акумулятора натрієва, здатний зберігати 360 мАг на грам його ваги.
Лист аноду був протестований в декількох циклах і доведений стабільний, зберігаючи 90 відсотків потужності після 200 циклів. Цікаво, що ефективність зарядки також залишається відносно високою приблизно на 75 відсотків, які науковці атрибутують до утворення низького рівня СЕІ (міжфазний межа твердого електроліту) через невелику площу поверхні листа-мембрани.
«Для створення акумулятора ми спробували інші природні матеріали, такі як деревне волокно», - зазначив Лянбінг Гу, асистент кафедри науки і техніки та науково-дослідного вченого Університету Меріленд. «Листолет розроблений природою для зберігання енергії для подальшого використання, а за допомогою листя таким чином можна створити екологічно чисте великогабаритне зберігання енергії. й
Учені також експериментують з декількома листами, пов'язаними між собою і планують перевірити різні види листя, щоб знайти листя з кращими властивостями для зберігання енергії. Вони говорять про те, що вони не мають планів для просування своєї ідеї.
