Британские ученые нашли лучшие в мире натриевые батареи, но их лень привела к этому достижению

Новый подход к катодам натрий‑ионных аккумуляторов: вода как активный элемент

Ученые из Университета Суррея (Англия) нашли, что оставление воды в структуре катода на основе натрий‑ванадиевого гидрата (NVOH) почти удваивает его ёмкость.
Обычно при синтезе такого материала проводят обезвоживание: нагрев до высокой температуры, чтобы «покончить» с влагой, считая её вредной для работы аккумулятора. Исследователи же решили противоположно — просто не удалять воду. Результат превзошёл ожидания.

Как работает эффект

- Вода раздвигает слои материала: молекулы воды создают дополнительное пространство между слоями, что облегчает проникновение ионов натрия.
- Увеличенный объём для ионов приводит к более высокой ёмкости.
- Тестовые элементы с влажным NVOH выдержали более 400 циклов заряд‑разряд без заметной деградации.

К тому же такие катоды демонстрируют высокую скорость заряда и впечатляющую удельную ёмкость, что делает их одними из лучших на рынке натрий‑ионных батарей сегодня.

Почему это важно

Натрий-ионные аккумуляторы в целом уже считаются более безопасными, чем литий‑ионные. Добавление воды в катод усиливает этот эффект и делает технологию ещё привлекательнее для массового применения.

Не только хранение энергии

Ученые отметили, что NVOH остаётся активным даже в солёной воде. Это открывает перспективу двойного использования:

1. Энергетика – накопление электроэнергии.
2. Опра́снение воды – удаление соли из морской воды.

В итоге можно создать «умный» аккумулятор, который одновременно заряжается и очищает воду, что особенно важно для регионов с ограниченными пресноводными ресурсами.

Итог

Оставив влагу в структуре катода, исследователи получили материал с почти двойной ёмкостью, отличной циклической стабильностью и высокой безопасностью. Это открытие может стать ключом к более доступным, экологически чистым натрий‑ионным батареям, а также к инновационным системам для производства пресной воды из морской.