Naučnici sa Tokijskog univerziteta otkrili su ključni mehanizam koji omogućava stabilne, dugotrajne i visokoperformansne natrijum-jonske baterije. Ova tehnologija mogla bi da postane održiva zamena za skuplje litijumske baterije u budućim uređajima i električnim vozilima.
Bakar rešava problem defekata
Katodni materijal β-NaMnO₂ ima potencijal za upotrebu u natrijumskim baterijama, ali pati od tzv. stacking faults – strukturnih defekata koji izazivaju brzo opadanje kapaciteta. Tim istraživača predvođen profesorom Šiničijem Komabom pokazao je da dopiranje bakrom (Cu) efikasno eliminiše te defekte.
Uzorci sa različitim nivoima dopiranja pokazali su da je najstabilniji bio NMCO-12 (12% Cu), sa gotovo potpunim nestankom defekata i odličnom stabilnošću kroz više od 150 ciklusa bez gubitka kapaciteta.
Otkrivene skrivene promene u strukturi
Zahvaljujući stabilnoj strukturi bez defekata, istraživači su po prvi put uspeli da otkriju jedinstveno klizanje slojeva MnO₂ tokom rada baterije, što je ranije bilo maskirano strukturnim greškama. Ovo klizanje je karakteristično samo za β-fazu i moglo bi da otvori vrata daljim inovacijama.
Jeftina i održiva energija
Natrijum i mangan su jeftini i široko dostupni, što čini ovu tehnologiju idealnom za primenu u potrošačkoj elektronici, električnim vozilima i skladištenju energije u mrežama. Otkriće ima potencijal da doprinese globalnoj energetskoj tranziciji i ostvarenju ciljeva održivog razvoja.
