Индийские исследователи разработали быстрозаряжающийся натрий-ионный аккумулятор, рассчитанный более чем на 3000 циклов
Аккумулятор FIAMM 12FGL120
Материалы NAtrium Super Ionic CONductor (NASICON) продолжают демонстрировать свой потенциал в качестве натриево-ионных анодов в высокоэффективных батареях, а новые исследования, проведённые в Индии, позволяют лучше изучить эти материалы.
Исследователи из Центра передовых научных исследований имени Джавахарлала Неру (JNCASR) в Бангалоре разработали анод для натрий-ионного аккумулятора (SIB) с возможностью быстрой зарядки и длительным сроком службы.
В работе основное внимание уделяется анодному материалу типа NASICON, который был создан с использованием наноразмерных частиц, углеродного покрытия и легирования алюминием для улучшения ионной проводимости и структурной стабильности.
По словам команды, получившийся элемент может заряжаться на 80% за шесть минут и сохраняет ёмкость более чем на 3000 циклов. Эти результаты были получены в ходе лабораторных электрохимических испытаний и подтверждены квантовым моделированием. Исследователи под руководством Премкумара Сенгуттувана и кандидата наук Биплаба Патры отмечают, что характеристики аккумулятора устраняют распространённые недостатки обычных литий-ионных аккумуляторов, такие как медленная зарядка и сокращение срока службы.
В ходе другого исследования команда также представила второй анодный материал типа NASICON, который продемонстрировал плотность энергии 98 Вт·ч/кг в конфигурации с полным элементом. Этот элемент сохранил 80% своей ёмкости после 1000 циклов при скорости 5C и показал удельную ёмкость 140 мАч/г при напряжении 1,4 В. Эти значения были подтверждены в лабораторных условиях.
Оба исследования сосредоточены исключительно на разработке анодов, а катоды и составы электролитов упоминаются вскользь. Данные по испытаниям на безопасность не приводятся. Аналогичным образом, в работе не рассматриваются вопросы масштабируемости производства, стоимости киловатт-часа или влияния на цепочку поставок, хотя более широкая цель состоит в том, чтобы найти способы обойти зависимость от импорта лития за счёт использования относительно доступного натрия.
Исследование находится на ранней стадии, но в Индии его продвигают как потенциальный шаг к самообеспечению энергией в рамках политики «Атманирбхар Бхарат». Результаты опубликованы в журналах «Передовые материалы» и «Передовые энергетические материалы» под названием «Стабилизация многоэлектронного анода NASICON-Na1.5V0.5Nb1.5(PO4)3 с помощью структурной модуляции для литий-ионных аккумуляторов с длительным сроком службы.»