Сегодня спрос на новые решения для хранения энергии, которые являются чистыми, недорогими и могут справиться с современными проблемами, выше, чем когда-либо. Нам это нужно, чтобы помочь управлять растущей долей возобновляемой энергии в электросетях, отодвинуть автономные сообщества от дизельного и ископаемого топлива и подключить те, которые в настоящее время не имеют доступа к электроэнергии.
Исследователи из Технологического университета Сиднея (UTS) утверждают, что разработали систему, которая сохраняет водород, связывая его с твердыми материалами, такими как наночастицы магния. Новая технология профессора Агуэй-Зинсу может давать энергию всего по два цента за киловатт-час и, как ожидается, будет запатентована в течение нескольких недель.
Хотя литий-ионные аккумуляторы (LIB) имеют много полезных преимуществ и применений, в природе доступны другие богатые металлические элементы, такие как натрий, цинк, калий и алюминий. Эти элементы имеют сходную химию с литием и были тщательно исследованы. Недавними примерами инноваций с их использованием являются натрий-ионные аккумуляторы (SIB), калий-ионные аккумуляторы (ZIB) и алюминиево-ионные аккумуляторы (AIB). Однако, несмотря на многообещающие аспекты, связанные с окислительно-восстановительным потенциалом, плотностью энергии и потенциальными применениями батарей, разработка этих альтернативных LIB (так называемых «вне LIB») была затруднена из-за отсутствия подходящих электродных материалов.
Новое исследование группы описывает стратегию, использующую конструкцию деформации поверхности раздела в двумерном графеновом наноматериале, которая производит катод нового типа. Деформация – это процесс точной настройки свойств материала путем изменения его механических или структурных свойств.
По словам исследователей, они достигли высокой удельной емкости 160 мАч-1 д и большой удельной энергии ~ 570 Вт-ч кг-1 при использовании в качестве катодов в K+-ионных батареях. Они утверждают, что это лучшая производительность на сегодняшний день. Кроме того, подготовленная 2D многослойная гетероструктура также может быть расширена в качестве катодов для высокопроизводительных SIB, ZIB и AIB.
Поскольку одной из самых больших проблем, стоящих перед разработкой передовых решений в области аккумулирования энергии, является отсутствие подходящего катодного материала, исследования группы могут оказаться многообещающей стратегией использования деформационной инженерии 2D-материалов для современных приложений аккумулирования энергии. Эта технология также может быть применена ко многим другим наноматериалам для рационального конструирования электродных материалов для применений вне литий-ионной химии.
© digitrode.ru