מדענים יצרו תאי נתרן-יון (Na-ion) עם אלקטרוליט מוצק • מכוניות חשמליות

מדענים מאוניברסיטת אוסטין (טקסס, ארה"ב) יצרו תאי Na-ion עם אלקטרוליט מוצק. הם עדיין לא מוכנים לייצור, אבל הם נראים מבטיחים: הם דומים במובנים מסוימים לתאי ליתיום-יון, עומדים בכמה מאות מחזורי פעולה ומשתמשים באלמנט זול ובמחיר סביר - נתרן.

אספלט, גרפן, סיליקון, גופרית, נתרן - חומרים ואלמנטים אלו יאפשרו לשפר אלמנטים חשמליים בעתיד. יש להם דבר אחד במשותף: הם זמינים יחסית (למעט גרפן) ומבטיחים ביצועים דומים לליתיום, ואולי אף טובים יותר בעתיד.

רעיון מעניין הוא להחליף את הליתיום בנתרן. שני היסודות שייכים לאותה קבוצה של מתכות אלקליות, שניהם מגיבים באותה מידה, אבל נתרן הוא היסוד השישי בשכיחותו בקרום כדור הארץ ואנחנו יכולים להשיג אותו בזול. בתאי Na-ion שפותחו בטקסס, הליתיום באנודה מוחלף בנתרן, ואלקטרוליטים דליקים מוחלפים באלקטרוליטים גופרית מוצקים. (מקור).

בתחילה נעשה שימוש בקתודה קרמית, אך במהלך הפעולה (קבלת מטען / העברת מטען) היא שינתה את גודלה והתפוררה. לכן, הוא הוחלף בקתודה גמישה העשויה מחומרים אורגניים. התא שתוכנן בצורה זו עבד ללא תקלות במשך יותר מ-400 מחזורי טעינה/פריקה, והקתודה קיבלה צפיפות אנרגיה של 0,495 קוט"ש/ק"ג (אין לבלבל ערך זה עם צפיפות האנרגיה של התא או הסוללה כולה).

> Tesla Robotaxi מ-2020. אתה הולך לישון וטסלה הולך ומרוויח כסף בשבילך.

לאחר שיפור נוסף של הקתודה, ניתן היה להגיע לרמה של 0,587 קוט"ש/ק"ג, המתאים בערך לערכים שהושגו על הקתודות של תאי ליתיום-יון. לאחר 500 מחזורי טעינה, הסוללה הצליחה להחזיק 89 אחוז מהקיבולת שלה.מה שמתאים גם לפרמטרים של תאי ה-Li-ion [החלשים] יותר.

תאי Na-ion פועלים במתח נמוך יותר מתאי ליתיום-יון, כך שניתן להשתמש בהם להפעלת אלקטרוניקה ניידת. עם זאת, קבוצת אוסטין החליטה גם לעבור למתחים גבוהים יותר כדי שניתן יהיה להשתמש בתאים בכלי רכב חשמליים. למה? אחד הפרמטרים העיקריים של מכונית הוא הכוח שלה, והוא תלוי ישירות בעוצמת הזרם והמתח באלקטרודות.

ראוי להוסיף ש-John Goodenough, ממציא תאי הליתיום-יון, מגיע מאוניברסיטת אוסטין.

פתיחת תמונה: תגובה של גוש קטן של נתרן למים (ג) רון ווייט מומחה זיכרון - אימון זיכרון ואימון מוח / יוטיוב. דוגמאות נוספות:

זה עשוי לעניין אותך: