Новая технология может привести к появлению дешевых и более емких аккумуляторов

Результаты нового исследования показывают, что натриевые аккумуляторы могут заменить литий-ионные, используемые сегодня в электронных устройствах и некоторых типах электромобилей. При этом электроды должны быть сделаны из железа, а не из никеля или кобальта. Такие материалы, как натрий и железо широко распространены в природе, и их использование приведет к снижению стоимости, при этом плотность энергии останется такой же, как и у литиевых аккумуляторов.

Однако отличающая химическая активность и более крупные размеры атомов натрия потребуют изменения конструкции батареи. Чтобы соответствовать по плотности энергии литий-ионным аккумуляторам, анод натриевого аккумулятора должен удерживать большее количество ионов.

Группа исследователей Токийского университета науки под руководством Шиничи Комаба (Shinichi Komaba) создала специальный материал, смешав оксид железа, оксид натрия и оксид марганца. Затем полученный порошок был помещен в капсулу и нагревался на протяжении 12 часов при температуре 900 °С. Формула нового материала, который был использован для создания анода аккумулятора, имеет вид Na_2/3[Fe_1/2Mn_1/2]O₂, при этом катод был изготовлен из натрия.

Емкость полученного аккумулятора составила 190 мА•ч на один грамм при среднем напряжении 2.75 В. Если катод выполнить из углерода или диоксида титана, напряжение можно увеличить до 3 В. Это примерно соответствует напряжению, которое можно получить от двух батареек типа АА.