Anonim

Et sprinkle med natriumpulver holder saltbaserte batterier på strømmen

Elektronikk

Nick Lavars

28. september 2018

Purdueforsker Jialiang Tang var en del av et lag som kom opp med et nytt natriumpulver som førte til forbedret ytelse av natriumionbatterier (Kreditt: Purdue University)

For en tid har forskere øynet billig og mye rikelig salt som en potensiell erstatning for litium i batterier som driver alt fra bærbare datamaskiner til biler. Mens disse eksperimentelle natrium-ion-batteriene fortsetter å vise løfte, er det noen få kinks å bli stryket ut før vi ser dem bli vanlige. Forskere ved Purdue University hevder å ha overvunnet en viktig mangel ved først å redusere natrium til en pulverform.

Trangen til å komme opp med alternativer til det allestedsnærværende litiumionbatteriet er drevet av det faktum at litium er sjeldent og dyrt å minne. Rikelig natrium har i mellomtiden dekket på noen få fronter, med forskere som ser på lave kostnader og store sol- og vindlagringsanlegg som applikasjoner med spesielt potensial.

Som et litiumionbatteri genererer et natriumionbatteri strøm ved å ha natriumioner fra en elektrode til den andre gjennom en væskelektrolyse, i det minste teoretisk. Problemet er at natrium-ion-batterier har noen operative problemer i deres nåværende form.

Et av disse er et kort liv på grunn av forsamlingen av natriumioner i elektroden laget av karbon, kalt anoden, i løpet av de første ladningscyklene. Her bygger de opp og danner det som er kjent som et solidt elektrolytgrensesnitt, som sulten spiser opp natriumioner og for lenge etter forlater et busted batteri.

"Det større problemet er begrenset kapasitet av katode som omfatter natrium, " Vilas Pol, Purdue lektor i kjemisk ingeniørfag, forklarer til New Atlas. "Hvis det meste av denne kapasiteten forbrukes av anode under solid elektrolytgrensesnittdannelse, er det begrenset mengde natrium til skyttel, noe som begrenser batteriets levetid. "

Så Pol og hans team så ut til å gjøre noen tweaks. Ved hjelp av standard ultralydsteknologi smeltte de biter av natrium ned i en melkaktig lilla væske, som de i sin tur avkjølte til et pulver og ble suspendert i heksanoppløsning, hvilket ga en jevn spredning av pulverpartikler.

Ved å legge til noen få dråper av dette pulvermaterialet under fabrikasjon av både anoden og katodeelektrodene, ble det oppnådd mye bedre resultater. Pol forteller oss at de observert mye lengre lading og utladning av sykluser, sammen med bedre coulombic effektivitet (effektiviteten av ladningsoverføring).

Teamet har innlevert patent for teknologien, og Pol sier at de nå jobber for å optimalisere fremstillingen av pulverprosessen og batteriene som inneholder materialet. Totalt håper teamet sitt natriumpulver kan være den manglende ingrediensen som trengs for å bringe natrium-ion-batterier til industrien.

Forskningen er publisert i Journal of Power Kilder.

Kilde: Purdue University

Purdueforsker Jialiang Tang var en del av et lag som kom opp med et nytt natriumpulver som førte til forbedret ytelse av natriumionbatterier (Kreditt: Purdue University)

Anbefalt Redaksjonens