Source d'image: Université Purdue
De nos jours, on utilise beaucoup les batteries lithium-ion: sous la pression des véhicules électriques et des systèmes de stockage de batteries, la demande de batteries au lithium et de mines de lithium augmente de jour en jour.
L’Université Purdue aux États-Unis s’est donc tournée vers les batteries à ions sodium, plus abondantes dans les matières premières et moins chères en matériaux.
Le contenu et le coût de la croûte terrestre sont légèrement supérieurs à ceux de la mine de lithium: le contenu en croûte de sodium atteint 2,6% et la teneur en sodium est supérieure à 6. En comparaison, le lithium est seulement 27%. Il est 100 fois différent, le lithium coûte environ 15 000 dollars américains la tonne et le sodium, 150 dollars É.-U. Il est évident que le sodium est plus efficace en batterie, mais pourquoi la batterie aux ions sodium n’est-elle pas encore commercialisée?
Actuellement, les scientifiques ont pu contrôler la réaction de combustion sodium-eau, mais sur le chemin de la commercialisation, les batteries sodium-ion ont encore un obstacle majeur à résoudre: les ions sodium sont facilement perdus lors du chargement et du déchargement des batteries.
La batterie aux ions de sodium fonctionne de la même manière qu'une batterie au lithium-ion et repose principalement sur les ions sodium qui se déplacent entre la cathode et l'anode, mais les ions de sodium ont tendance à adhérer à l'anode sans se déplacer vers la cathode.
Cette situation est également connue sous le nom d'interphase à électrolyte solide (SEI), qui forme un film d'un millième de millimètre d'épaisseur sur l'électrode de graphite, qui protège les particules de carbone des réactions nocives avec l'électrolyte acide tout en permettant aux ions d'être au niveau de l'électrode. Avec l'électrolyte, Vilas Pol, professeur agrégé de génie chimique à l'Université Purdue, a déclaré que le phénomène SEI n'est pas une mauvaise chose, mais que le film SEI est trop épais pour consommer les ions sodium nécessaires à la charge.
Par conséquent proposé une solution à l'Université Purdue, si le sodium en poudre, qui peut fournir SEI le sodium nécessaire pour protéger les particules de carbone, n'est pas nécessaire de consommer la charge d'ions de sodium et de décharge.
Etude pour réduire le contact avec l'humidité, le sodium, boîte à gants remplie d'équipe dans un gaz inerte tel que l'expérience d'argon, de sodium et fondu par raisin bloc imagerie par ultrasons liquide laiteux, puis le refroidissement liquide final, et la suspension qu'ils solution dans de l'hexane, de sorte que les particules peuvent être uniformément répartis dans la solution de sodium.
Les résultats sont tout à fait conformes aux attentes des scientifiques, après plusieurs gouttes de suspension de sodium (suspension) à l'anode ou la cathode, une charge de la batterie d'ions de sodium et de décharge de la capacité de la batterie et la stabilité sont effectivement améliorée. Pol représente, aussi longtemps que l'électrode de travail légèrement modifié pour processus Peut améliorer les performances de la batterie, ce qui est une autre façon d'aider les batteries à ions sodium à devenir commerciales.
Même si environ deux fois le volume d'ions sodium, en poids ou la densité d'énergie des ions lithium ne peut être comparé plus peut-être une batterie lithium-ion, mais le moindre coût de la technologie devrait permettre de réduire considérablement le coût de catégorie utilitaire système de stockage d'énergie de la batterie, les institutions de recherche sont les parties À la tête du développement des batteries aux ions sodium, la nouvelle technologie de Purdue University a soumis une demande temporaire.
