Помимо исследования сложных химических веществ с высокой плотностью энергии, ученые также хотят создавать отличные батареи с общими и многочисленными элементами. Натрий, например. Клетки с этим компонентом всегда имели проблемы. Новый прототип, созданный командой лондонского Имперского колледжа, сумел преодолеть большинство из них, за исключением более низкой плотности энергии. Это может дать нам натриево-ионные аккумуляторы с дополнительной работой. Назовите их Na-ион.
Эта новая идея в значительной степени опирается на макроциклические молекулы, сделанные из водорода и углерода. Да, эти батареи используют органические компоненты. Мы упоминали, что ученые уже исследовали использование сахара в клетках? Некоторые, вероятно, все еще пытаются сделать один.
Макроциклические молекулы — это не сахар, а циклофаны. Лучшее свойство этих химических соединений — в частности, парациклофана — 1,9,17,25 — тетраена — заключается в размещении больших ионов натрия в своего рода сети, которую ученые предпочитают называть кольцевой структурой. Тот, который вы можете увидеть прямо ниже.
3 фотографии
Эта макроциклическая молекула позволяет электронам распространяться и предотвращает их реакцию с другими элементами батареи. Это то, что дает ему стабильность езды на велосипеде. Другими словами, его можно заряжать и разряжать несколько раз без потери емкости. Посмотрите, что доктор Флориан Глеклхофер, ведущий исследователь, сказал об этом:
«Многие люди также сталкивались с проблемой более частой зарядки своих устройств, когда они стареют, а батареи теряют емкость. Наш прототип батареи не потерял никакой емкости при тестировании более 500 циклов зарядки-разрядки, что означает, что он не должен сталкиваться с этой проблемой, если разрабатывается в коммерческий продукт ».
Каждое из циклофановых колец также берет два электрона каждый раз, что делает зарядку быстрее, чем с другими химическими составами. Это еще один положительный момент в этой новой идее.
Чего еще не хватает этой Na-ионной батарее, так это плотности энергии. К сожалению, ни в пресс-релизе, ни в исследовании не упоминается, сколько мощности у него в настоящее время. Потенциально, он мог бы достичь плотности энергии, подобной той, которую предлагают современные литий-ионные элементы.
Источники: Имперский колледж Лондона через Джона Фолькера
