Uma equipe internacional de cientistas do NUST MISIS, do Instituto de Química Bioorgânica da Academia Russa de Ciências e do Helmholtz Center Dresden-Rossendorf estabeleceu que, em vez de lítio nas baterias, você pode usar sódio, "embalado" de uma maneira especial. As baterias de sódio serão significativamente mais baratas, embora não inferiores em capacidade às de íon de lítio, e, a longo prazo, até mesmo as ultrapassarão.
No decorrer da pesquisa, descobriu-se que se os átomos dentro da amostra estiverem "empacotados" de uma certa maneira, então outros metais alcalinos também exibirão alta intensidade de energia. O substituto mais promissor para o lítio é o sódio, pois mesmo com um arranjo de duas camadas de átomos de sódio na estrutura do bigrafeno (duas camadas de grafeno - superior e inferior), a capacidade de tal ânodo torna-se comparável à capacidade de um ânodo de grafite convencional em baterias de íon-lítio: cerca de 335 mA * h / g (miliamperes-hora por grama de material) versus 372 mAh / g para o lítio. Além disso, o sódio é muito mais abundante na natureza do que o lítio. Por exemplo, o sal de mesa comum contém metade desse elemento.
Uma forma especial de empilhar átomos nada mais é do que organizá-los em várias camadas, uma acima da outra. Essa estrutura é criada pela transferência de átomos de um pedaço de metal para o espaço entre duas folhas de grafeno sob alta tensão, que imita o processo de carregamento de uma bateria. O resultado é um sanduíche - uma camada de carbono, duas camadas de metal alcalino e novamente uma camada de carbono.
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A próxima etapa da equipe de pesquisa é criar uma amostra experimental e estudá-la em laboratório. Isso será feito pela parte estrangeira da equipe do Helmholtz Center Dresden-Rossendorf. Se for bem-sucedido, será possível falar em criação de uma nova geração de baterias de sódio, que serão comparáveis em capacidade às baterias de íon-lítio, ou mesmo superá-las, e custarão várias vezes mais baratas.
Um artigo sobre a pesquisa foi publicado na revista Nano Energy .