과학자들은 고체 전해질로 나트륨 이온(Na 이온) 전지를 만들었습니다. • 전기 자동차

오스틴 대학(미국 텍사스)의 과학자들은 고체 전해질로 Na-이온 전지를 만들었습니다. 그들은 아직 생산 준비가 되지 않았지만 유망해 보입니다. 어떤 면에서는 리튬 이온 전지와 유사하고 수백 번의 작동 주기를 견디며 저렴하고 저렴한 요소인 나트륨을 사용합니다.

아스팔트, 그래핀, 실리콘, 유황, 나트륨 - 이러한 물질과 원소는 미래에 전기적 요소를 개선할 수 있게 합니다. 한 가지 공통점이 있습니다. 그래핀을 제외하고 상대적으로 쉽게 구할 수 있고 리튬과 비슷하거나 더 나은 성능을 약속한다는 것입니다.

흥미로운 아이디어는 리튬을 나트륨으로 대체하는 것입니다. 두 원소 모두 동일한 알칼리 금속 그룹에 속하며 둘 다 반응성이 같지만 나트륨은 지각에서 여섯 번째로 풍부한 원소이며 값싸게 얻을 수 있습니다. 텍사스에서 개발된 Na-이온 전지는 양극의 리튬을 나트륨으로 대체하고 가연성 전해질을 황 기반 고체 전해질로 대체합니다. (출처).

처음에는 세라믹 음극을 사용했지만 작동(전하 수용/전하 이동) 중에 크기가 바뀌고 떨어져 나갔습니다. 따라서 유기 물질로 만들어진 유연한 음극으로 대체되었습니다. 이렇게 설계된 셀은 고장 없이 400회 이상의 충전/방전 사이클을 완료했으며 음극은 0,495kWh/kg의 에너지 밀도를 달성했습니다(이 값을 전체 셀 또는 배터리의 에너지 밀도와 혼동해서는 안 됨).

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음극을 추가로 개선한 후 리튬 이온 전지의 음극에서 얻은 값과 거의 일치하는 0,587kWh/kg 수준을 달성할 수 있었습니다. 500회 충전 후 배터리는 용량의 89%를 유지할 수 있었습니다.이는 또한 [약한] 리튬 이온 셀의 매개변수에 해당합니다.

Na 이온 전지는 리튬 이온 전지보다 낮은 전압에서 작동하므로 휴대용 전자 장치에 전원을 공급하는 데 사용할 수 있습니다. 그러나 오스틴 팀은 셀이 전기 자동차에 사용될 수 있도록 더 높은 전압으로 이동하기로 결정했습니다. 왜? 자동차의 주요 매개 변수 중 하나는 전력이며 전극의 현재 강도와 전압에 직접적으로 의존합니다.

리튬 이온 전지의 발명가인 John Goodenough가 오스틴 대학교 출신이라는 점을 덧붙일 가치가 있습니다.

사진 열기: 작은 나트륨 덩어리와 물의 반응 (c) Ron White 기억력 전문가 - 기억력 훈련과 두뇌 훈련 / YouTube. 더 많은 예:

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