Смартфоны, ноутбуки, электромобили – вне зависимости от того, на какое из этих устройств Вы укажете, всем им одинаково важно быть экипированным стойкой и жизнеспособной батареей для продолжительной “жизни”. Следующим шагом в повышении энергоэффективности подобных устройств видится использование специальных натриево-кислородных батарей, которые в теории могут действительно предложить высокую энергоэффективность, а значит, и увеличить продолжительность работы таких устройств. Недавно талантливая команда инженеров опубликовала в журнале Angewandte Chemie свой отчет о выработке нового подхода в улучшении таких батарей, которые являются нестабильными на практике.
Исследователи возлагают большие надежды на щелочные металлическо-кислородные батареи, так как их теоретическая энергетическая плотность весьма высока. В таких батареях, один электрод выполнен из чистого щелочного металла, который, будучи разряженным, выпускает электроны в схему батареи и позитивные ионы в электролит. Другой же электрод выполнен из пористого углерода, входящего в реакцию с воздухом – таким образом, кислород уменьшается, вбирая в себя электроны из металлических ионов.
Как только батарея оказывается полностью заряженной, данный процесс происходит в обратном порядке – кислород выпускается в воздух, а щелочной металл концентрируется в негативном электроде. Команда таким образом сумела существенно повысить надежность натриево-кислородных батарей, обещающих большую продолжительность заряда.
Кроме того, в данной схеме немалая важность отводится безводному апротонному растворителю, позволяющего дополнительно увеличить энергетическую вместимость батареи и ее конечную энергоэффективность. Впрочем, исследователи отмечают, что в ходе тестов и экспериментов, они заметили некоторые аномалии, происходящие в момент реакции данного растворителя с натрием, что указывает на необходимость некоторой переработки формулы для достижения более стабильного и положительного результата.
