Химики открыли ключевой компонент натрий-кислородных батарей

Химики из университета Ватерлоо обнаружили ключевую реакцию, которая имеет место в натрий-воздушных батареях, способных открыть путь развитию так называемого Святого Грааля электрохимического хранения энергии.

Исследователи из института нанотехнологий университета во главе с профессором Линдой Назар описали ключевую тропу, которая объясняет, почему натрий-воздушные батареи более энергоэффективны, если сравнивать с литий-кислородными аналогами.

Понимание того, как работает натрий-воздушная батарея, имеет значение для развития более мощных литий-кислородных батарей.

Результаты опубликованы в издании Nature Chemistry.

«Наше новое понимание объединяет много разных частей загадки для получения целостной картины», отметила Назар. „Эти результаты повлияют на наши мысли относительно неводных металл-кислородных батарей“.

Натрий-кислородные батареи являются особенно многообещающей комбинацией металл-кислородной батареи. Хотя они обладают меньшей энергетической плотностью, то есть способны хранить меньше энергии, эффективность их перезарядки достигает 93%, и такие батареи достаточно дешевы для использования в масштабных проектах.

Ключевое открытие группы Назар — протонный катализатор межфазного переноса. Выделив его роль в перезарядке батареи, Назар с коллегами не только смогли увеличить емкость батарей, но и достигли почти совершенного значения перезарядки. Как только катализатор из системы удалили, батарея работать перестала.