Fonte: Purdue University
Al giorno d'oggi ci affidiamo pesantemente sulla batteria agli ioni di litio, guidata da veicoli elettrici e sistema di accumulo di energia della batteria, la domanda di litio e litio minerale è in crescita, ma alla fine a corto di materie prime di litio al giorno, se la catastrofe energia avverrà quando?
Pertanto Purdue University per trasformare materie prime più abbondanti, meno costosa batteria agli ioni di materiali di sodio, più recente risoluzione efficace della carica della batteria agli ioni sodio e ioni scarico "perso" problema, per migliorare ulteriormente la stabilità e capacità di carica e scarica.
Il sodio è leggermente migliore della miniera di litio nel contenuto e nel costo della crosta terrestre Il contenuto di crosta di sodio è alto come il 2,6% e il contenuto di sodio è più del 6. In confronto, il litio ha solo 27, se costa, il litio e il sodio sono più È 100 volte diverso, il litio è di circa 15.000 dollari USA per tonnellata metrica e il sodio è di 150 dollari USA. Ovviamente il sodio ha più successo nella batteria, ma perché la batteria agli ioni di sodio non è ancora commercializzata?
Al momento, gli scienziati sono stati in grado di controllare la reazione di combustione dell'acqua sodica, ma sulla strada della commercializzazione, le batterie agli ioni di sodio hanno ancora un grosso ostacolo da risolvere: gli ioni di sodio si perdono facilmente durante la carica e la scarica della batteria.
La batteria agli ioni di sodio funziona allo stesso modo di una batteria agli ioni di litio e si basa principalmente sugli ioni di sodio che si muovono tra il catodo e l'anodo per funzionare, ma gli ioni di sodio tendono ad aderire all'anodo durante la carica e la scarica senza spostarsi sul catodo.
Questa situazione è anche nota come interfase solido-elettrolita (SEI), che forma un film di uno spessore di millesimi di millimetro sull'elettrodo di grafite, che protegge le particelle di carbonio da reazioni dannose con l'elettrolito acido mentre consente agli ioni di essere sull'elettrodo. Con l'elettrolito, Vilas Pol, professore associato di ingegneria chimica presso la Purdue University, ha detto che il fenomeno SEI non è una brutta cosa, ma il film SEI è troppo spesso per consumare gli ioni di sodio necessari per la ricarica.
Pertanto, Purdue University ha proposto una soluzione: se il sodio viene trasformato in polvere, può fornire il sodio necessario per la SEI per proteggere le particelle di carbonio e non consuma gli ioni sodio necessari per la carica e la scarica.
Al fine di ridurre il contatto tra sodio e vapore acqueo, il team ha condotto esperimenti in una cella a guanti riempita con argon di gas inerte e ha utilizzato onde ultrasoniche per fondere il sodio sfuso per formare un liquido simile a latte.Infine, il liquido è stato raffreddato e sospeso. Nella soluzione di esano, le particelle di sodio possono essere distribuite uniformemente nella soluzione.
I risultati sono abbastanza in linea con le aspettative scienziati, dopo diverse gocce di sospensione di sodio (sospensione) all'anodo o al catodo, un carica batteria agli ioni di sodio e scarica della capacità della batteria e la stabilità sono effettivamente migliorate. Pol rappresenta, purché l'elettrodo di lavoro leggermente modificata per processo Può migliorare le prestazioni della batteria, che è un altro modo per aiutare le batterie agli ioni di sodio commerciali.
Sebbene circa il doppio del volume di ioni di sodio, in peso o densità di energia degli ioni di litio non può essere paragonata più di forse una batteria agli ioni di litio, ma il costo più basso della tecnologia si prevede di ridurre significativamente il costo del sistema di conservazione dell'energia della batteria utilità grado, istituti di ricerca sono le parti Alla guida dello sviluppo delle batterie agli ioni di sodio, la nuova tecnologia della Purdue University ha presentato un'applicazione temporanea.
