Южнокорейские учёные разработали новый электролит, который может сделать натриевые аккумуляторы безопаснее и продлить срок их службы. В лабораторных испытаниях батарея сохранила 90,4% ёмкости после 1000 циклов зарядки. Более того, экспериментальный элемент продолжал питать светодиод даже после того, как его согнули и разрезали.
Разработку создала команда под руководством профессора Чан Джин Пака из Национального университета Чоннам. В основе технологии — специальный полимерный материал, который обеспечивает движение ионов натрия и одновременно делает электролит более устойчивым.
Натриевые аккумуляторы рассматриваются как альтернатива литий-ионным батареям благодаря доступности и низкой стоимости натрия. Однако металлический натрий легко вступает в химические реакции. В обычных жидких электролитах это может приводить к образованию дендритов — металлических наростов, способных повредить аккумулятор и вызвать короткое замыкание.
Чтобы избежать таких проблем, исследователи создали электролит на основе трёх компонентов: перхлората натрия, N-изопропилакриламида и сукцинонитрила. Изначально они образуют жидкую смесь, которую затем превращают в прочную полимерную структуру. Она не даёт электролиту вытекать, но сохраняет возможность перемещения ионов.
Новый материал показал ионную проводимость 1,39 мСм/см при 30 °C. В испытаниях аккумулятор продемонстрировал начальную ёмкость 110,2 мА·ч/г, а после 1000 циклов зарядки и разрядки сохранил 90,4% исходного показателя. Эффективность зарядки приблизилась к 99%.
Также учёные проверили безопасность конструкции. Электролит оказался устойчивым к воспламенению и снизил риск утечек. В демонстрационном испытании аккумулятор продолжал питать светодиод даже после сгибания и разрезания корпуса.
Разработка может помочь сделать натриевые аккумуляторы более надёжными и приблизить их практическое применение.
