De sodium au lieu de Lithium: La Batterie de l’Avenir

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Percée en Vue: Puissant Prototypes et inédite de la recherche Fondamentale montrent que le Sodium-Ion bientôt un moins cher et plus économes en ressources Alternatives susceptibles de l’être.

La mobilité électrique, notamment en Lien avec des sources renouvelables vers l’Électricité respectueuse du climat dans le monde entier comme un modèle d’Avenir. Toutefois, les années de mise au point sur le rare et coûteux en fonction de Lithium dans les Batteries à grande échelle de l’Électrification de la Mobilité mondiale freinée.

Certes, les Voitures électriques, les véhicules Utilitaires ou les E-Bikes à la Hausse, mais de Portée limitée, les Prix élevés, indépendamment de l’infrastructure de Recharge et une rohstoffintensive Akkuproduktion retarder un rapide E-Mobilitätswende.

Pour une Utilisation généralisée, les Batteries plus performantes, durables et robustes, durables et moins coûteux.

De sodium au lieu de Lithium

La Solution pourrait Sodium-Ion, dont le Développement, dans ces derniers Temps, des Progrès impressionnants ont été réalisés. Déjà, dans un laps de Temps pourriez-vous les anciennes batteries Lithium-Ion des véhicules Électriques, mais aussi dans les Smartphones ou les ordinateurs Portables remplacent.

L’Or blanc: Le rare et coûteux en fonction de Lithium est plus léger et a une Densité énergétique plus élevée que de Sodium.

Les deux métaux Alcalins Lithium et le Sodium sont chimiquement très similaire. Bien que le Sodium n’est pas sur la Densité d’énergie de la part relativement rares, Lithium, mais pour cela, le Sodium est partout et, en conséquence, économique disponible.

Percée en Vue

Actuellement, cependant, est à la traîne de la Capacité de Sodium-Ion la Batterie de la batterie au Lithium-Ion, il y a environ 20 Ans en arrière. Pendant des décennies, la Recherche sur le seul plus puissante au Lithium concentré.

Mais aujourd’hui, il n’existe pas seulement révolutionnaire, les Publications scientifiques, mais aussi très prometteur Prototypes: Un sud-coréen de Sodium-Ion gérés selon une Publication de Mai 2020, environ 500 Cycles de charge complets, avant sa Capacité à 80 pour Cent. Chimiquement un peu différente de structure de la Batterie d’un sino-AMÉRICAIN, groupe de recherche a réussi, pour une même Capacité de charge De 450 Cycles de charge. Et un chinois de Sodium-Ion avait, certes, un peu moins de Capacité, mais a gardé après 1.200 Cycles avec 12 Minutes de charge rapide, plus de 70 pour Cent de la Capacité.

Tout cela semble peut-être pas beaucoup, mais dans la Pratique, ces Batteries probablement beaucoup plus de Cycles de charge survivre, car dans la vie Quotidienne, les Batteries sont le plus souvent seulement une Partie de chargement et de déchargement. L’intégralité de chargement et de Déchargement de la Batterie dans l’Expérience continue de la Batterie, par contre, beaucoup plus.

Rare et onéreux: sont Toujours basées Batterie en Général sur la batterie Lithium-Ion-Technologie.

Il consomme en outre, les Ions Sodium de la Technologie pas de pénurie de Ressources: La Production des Cathodes nécessite pas rare de Sels de lithium, au lieu de cela, il suffit d’un simple Sel de table. Puissant Anodes pouvez à partir de Lignite, Bois et d’autres de la Biomasse. Le cobalt ou similaire des Ressources rares ne sont pas nécessaires.

Pionnière De La Recherche Fondamentale?

Le sodium a deux Inconvénients: Il est trois fois plus difficile que le Lithium et les de Sodium-Ion lourd, même si le Lithium est inférieure à 5% du Poids total d’une Batterie représente.

En outre, de Sodium, les Batteries au moins, en raison d’une 0,3 Volts Tension inférieure nécessairement d’environ 10 pour Cent de la Densité d’énergie à perdre. Surtout prend le Graphite Anode de la Batterie jusqu’à présent trop peu de Sodium sur.

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Des recherches sous tension

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Des recherches sous tension

Une solution pourrait être nanoskaliger Carbone créer. Le montre une Étude de l’allemand-russe d’un Groupe de travail sous l’Égide du Centre Helmholtz de Dresde-Rossendorf (HZDR). Enfin, les doubles Couches de Graphène, donc, à partir de hauchdünnem de Carbone, nettement plus Natriumatome dans l’Anode de stockage comme l’ancien Graphite.

On pourrait donc, au lieu d’usage aujourd’hui de Graphite Anodes à l’avenir de Graphène Électrodes des Batteries au Lithium, remise en place, ont peut-être nettement plus de Capacités à atteindre.

“C’est comme des petites Boules entre deux Feuilles de Papier couché”, explique HZDR Physicien, le Dr Arkady Krasheninnikov. “Il faut toujours plus de Balles à l’intérieur, les feuilles de papier de auseinandergedrückt et de laisser plus d’Espace entre eux.”

Un nouvel Élan pour le Sodium-Ion?

Si le Multi-Rangement pour les batteries Lithium fonctionne, il pourrait alors aussi pour les autres métaux alcalins, comme le Sodium volets? Cette Question soumise par le Groupe de travail de Dresde, Stuttgart et à Moscou au moyen coûteux de Superordinateur Simulations de clarifier. Car jusqu’à présent fonctionnent les Prototypes de Sodium-Ion-pas très bien, parce que le Sodium qu’à contrecoeur dans la Graphitanoden se rend.

Plusieurs de Rétention de Sodium entre deux Graphenschichten sont possibles

Et en effet, Les Calculs de l’Ordinateur ont montré que le Sodium tels que le Lithium n’est pas seulement en une Couche, mais en plusieurs Couches superposées entre le Graphe de Disques à stocker.

On pourrait donc, au lieu d’usage aujourd’hui de Graphite Anodes, à l’avenir, des Graphes, des Électrodes dans le Sodium-Ion repose, on pourrait peut-être également une nette augmentation de la Capacité de stockage optimale.

Pour le Développement de futurs Anodes à bas prix de Sodium Batteries pourraient les Résultats de la Percée. “Notre Travail est purement théorique, et nous ne prétend pas que, sur la Base de nos Résultats dans un avenir prévisible, une nouvelle Batterie de Génération”, souligne Krasheninnikov. “Mais peut-être nos Résultats, les Ingénieurs oui sur de nouvelles Idées intéressantes.”

La batterie de l’Avenir

Heureusement, de Sodium-Ion, donc, depuis longtemps, n’est plus seulement un Concept théorique. La Percée de la pratique de la Technologie semble directement bevorzustehen.

Les Recherches récentes montrent qu’il existe déjà tangibles, abordables et économes en ressources Alternatives chers Lithium-Ion, et que la Puissance peut-être grâce à l’Emmagasinage encore considérablement augmenter.

Certes, il est encore un certain Temps jusqu’à ce que le Sodium-Ion, techniquement au point, en grandes Quantités, et dans les véhicules Électriques ou les Téléphones portables, l’extraction et la pouvez. Mais c’est peut-être le Passage à une Production de batteries Lithium – sur le Sodium-Ion en raison de la relativement similaire à la Technologie largement pose pas de problème.

Pour plus d’informations: n’Oubliez Batteries! L’Avenir appartient aux Supercondensateurs


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    Auteure/Auteur: Hilke Pêcheurs