Батареи из натрия скоро станут самыми полулярными благодаря новой технологии

Ученые из Научно-исследовательского центра наногибридных технологий Корейского научно-исследовательского института электротехнологий (KERI) разработали новый метод производства анодных материалов для натрий-ионных аккумуляторов за считанные секунды. Об этом пишет Interesting Engineering.

Разработанная исследовательской группой из Научно-исследовательского центра наногибридных технологий Корейского научно-исследовательского института электротехнологий (KERI), эта новаторская технология позволяет сверхбыстро, за 30 секунд, готовить твердые углеродные аноды для натрий-ионных аккумуляторов с использованием микроволнового индукционного нагрева.

Команда сначала создала пленки, смешав полимеры с небольшим количеством высокопроводящих углеродных нанотрубок. Затем ученые применили микроволновое магнитное поле к пленкам, чтобы индуцировать токи в углеродных нанотрубках, выборочно нагревая пленки до более чем 1400 °C всего за 30 секунд, согласно исследованию.

За годы своих исследований KERI разработал технологию равномерной термообработки проводящих тонких пленок, таких как металлы, с использованием микроволновых магнитных полей.

Эта технология привлекла значительное внимание в промышленных процессах, таких как дисплеи и полупроводники. Его исследовательский центр наногибридных технологий признан ведущим в стране центром по технологии углеродных наноматериалов.

Исследователи использовали возможности центра для исследования материалов анодов для натрий-ионных аккумуляторов и достигли многообещающих результатов. Собственная методика мультифизического моделирования помогла легко разработать материал анода.

Этот метод позволил им получить глубокое понимание сложных процессов, происходящих при воздействии электромагнитного поля в диапазоне микроволновых волн на наноматериалы, что привело к созданию нового процесса подготовки материалов анодов для натрий-ионных аккумуляторов, согласно исследованию, опубликованному в журнале Chemical Engineering Journal.

Доктор Джонг Хван Пак заявил, что из-за недавних пожаров электромобилей растет интерес к натрий-ионным батареям, которые более безопасны и хорошо работают в более холодных условиях. Однако Пак утверждал, что процесс карбонизации анодов был существенным недостатком с точки зрения энергоэффективности и стоимости.

Твердые угли (HC) являются отличными анодными материалами для натрий-ионных аккумуляторов (SIB). Однако карбонизация и грануляция порошков HC включают сложные процессы и требуют значительных затрат энергии.

"Здесь мы разработали простой метод изготовления HC-анодов для SIB с помощью нового процесса микроволнового индукционного нагрева (MIH) для полимерных/однослойных углеродных нанотрубок (SWCNT) пленок.

Возможность MIH для масштабируемого рулонного производства HC-анодов была проверена с помощью локальных испытаний на нагрев с использованием круглого листа большего размера, чем резонатор", — заявили исследователи.