Натрий-воздушные батареи

Развитие бытовых электронных устройств во многом тормозится недостаточными на сегодняшний день возможностями литий-ионной батареи. Еще не так давно ее характеристики по емкости, плотности заряда, весу и количеству циклов заряд-разряд были пределом мечтаний для пользователей и производителей. Буквально в течение нескольких лет ситуация изменилась кардинально.

Теперь они стали главным тормозом на пути увеличения возможностей электронных переносных устройств, а пользователи неудовлетворенны недостаточным (по их мнению) временем автономной работы батареи. Можно вспомнить и недавний скандал с аэробусами Boeing, когда ненадежность литий-ионных батарей чуть не привела к катастрофе. Недавно появилось несколько публикаций в научных журналах, которые свидетельствуют, что возникла надежда использовать вместо лития (со всеми его недостатками) натрий, который лишен многих недостатков. Однако, это только первые научные разработки и до получения производственных образцов еще довольно далеко.

В журнале Nature Materials группа ученых, которая длительное время работала с литий-ионными аккумуляторами, опубликовала статью, что их опыты с натрием и кислородом дают обнадеживающие результаты. Во-первых, емкость батареи может достигать 1600 Вт•час/кг (обыкновенные литий-ионные батареи имеют емкость порядка 200 Вт•час/кг). Работа батарей основана на перемещении электронов, которые освобождает натрий, переходят к ионной форме металла и через электролит присоединяется к электроду. Во время этого образуется оксид натрия. Исследователи обнаружили, что натриевые аккумуляторы лучше заражались и могли быстрее отдавать заряд. Хотя литий-воздушные батареи имеют более высокие показатели с теоретической точки зрения, натрий-воздушные на практике давали лучшие результаты.