Сепаратор для батарей з морських водоростей може зробити революцію в індустрії акумуляторів

Вчені експериментують з батареями, в яких як електродний матеріал використовується натрій. Ці технології демонструють вражаючі результати, проте є кілька проблем, які ускладнюють їхнє використання.

Іон натрію вже давно привертає увагу дослідників акумуляторів, оскільки він пропонує дешевшу альтернативу батареям на базі літію, видобуток якого дорого коштує. Навпаки, натрій існує удосталь і забезпечує високу ємність. Вчені припускають, що цей матеріал може зіграти корисну роль наших майбутніх потребах у зберіганні енергії.

Основна проблема, з якою вчені продовжують стикатися при роботі з батареями на основі натрію, полягає в неконтрольованому зростанні щупальцеподібних утворень, відомих як дендрити. Вони збільшують розміри в міру того, як акумулятор заряджається, протикають розділову мембрану (сепаратор), яка знаходиться між двома електродами, і викликають коротке замикання пристрою.

Видання Advanced Materials повідомляє, що вчені з Великобританії змогли розробити новий сепараторний матеріал з морських водоростей, що підвищує довговічність конструкції батареї і забезпечує збільшення ємності. Мета сепаратора полягає в тому, щоб розділити позитивну та негативну частини батареї (плюс та мінус) та забезпечити вільне транспортування заряду

Дослідники Брістольського університету у співпраці з вченими з Імперського коледжу та Університетського коледжу Лондона взяли целюлозні матеріали, отримані з бурих водоростей, та використали їх для створення нового сепараторного матеріалу на основі волокна для натрієвих батарей. Ці волокна не тільки запобігають утворенню дендритів, але й підвищують продуктивність батареї.

Автори дослідження показали, що матеріали на основі морських водоростей можуть зробити сепаратор дуже міцним і запобігти його проколу твердими конструкціями, виготовленими з натрію. Це дозволяє збільшити ємність та ефективність зберігання енергії, а також термін служби батарей.

У ході випробувань команда виявила, що конструкція батареї може зберігати «безпрецедентно» довготривалу стабільність, підтримуючи високу густину енергії протягом 1000 циклів. Команда каже, що цей підхід може бути застосований до інших типів батарей, щоб дозволити зробити їх ефективнішими.