Смартфоны и авто станут дешевле: ученые нашли замену литиевым батареям (видео)

Аккумуляторы являются ключевым элементом конструкции электромобилей, смартфонов и других современных устройств, а производство литиевых батарей стоит достаточно дорого. Ученые смогли удешевить их с помощью новой технологии, описанной на сайте EurekAlert.

Рынок электроники и электротранспорта стремительно растет, требуя все больше литий-ионных батарей, что приводит к подорожанию сырья. Ученые давно ищут замену для лития, и одним из самых перспективных вариантов стал натрий. Он дешевле и доступнее (можно извлекать из морской воды и соли), но хуже концентрирует заряд, необходимый для питания электроники.

Аспирант Туллио Герачи и профессор Александра Навроцки из Университета штата Аризона (США) додумались смешать литий и натрий в одном аккумуляторе, чтобы упростить производство. Их исследование должно привести к появлению более дешевых батарей и множеству новых цепочек поставок.

В настоящее время команда производит литий-натриевые материалы и исследует их структуру, однородность и термодинамические свойства в лаборатории. Им предстоит проверить энергетическую стабильность материалов, а также их изменения при интенсивном нагревании во время работы.

Как объяснил Туллио Герачи на геохимической конференции Гольдшмидта во Франции, ученые смешивали натрий с литием и проверяли возможности смеси. При небольшом количестве натрия растворы теряли свою кристаллическую структуру, очень важную для работы батареи, но чем больше увеличивалось его количество, тем улучшалась стабильность.

«Сейчас мы достигли 10% смеси, и вроде бы все в порядке, она по-прежнему термодинамически стабильна. Мы считаем, что можем увеличить этот показатель примерно до 20%, прежде чем увидим существенную разницу в производительности, — отчитался он. — После того как мы пришли к оптимальному сочетанию, нам нужно передать наши выводы технологам аккумуляторов для производства первых натрий-литиевых аккумуляторов. Мы считаем, что это первые шаги в разработке новой аккумуляторной технологии».

Профессор Нэнси Росс из Технологического университета Вирджинии считает, что исследование имеет огромное значение для разработки новых материалов. Оно может открыть людям доступные и устойчивые источники аккумуляторов, от которых зависят много современных технологий.

Как пишет издание The New York Times, литий стал столь ценным ресурсом, что его часто называют «белым золотом». Производство металла, отлично подходящего для аккумуляторов из-за способности накапливать энергию, стоит от $5000 до $8000 за тонну в зависимости от региона. По данным Mobility Impact Partners, нью-йоркской частной инвестиционной компании, которая, помимо прочего, инвестирует в производство электромобилей, продается литий в 10 раз дороже.