С момента коммерциализации литий-ионные батареи (LIB) стали популярными перезаряжаемыми батареями из-за их превосходных характеристик. Однако с последующим всплеском их спроса в сочетании с ограниченной доступностью лития и кобальта (еще одного необходимого элемента для LIB) в земной коре, использование LIB может вскоре стать серьезной проблемой. Вот почему группа ученых из Токийского научного университета под руководством профессора Шиничи Комаба решила пойти по менее проторенной дороге: они сосредоточились на замене истощаемого элемента лития лучшими альтернативами, такими как натрий и калий. Натрий и калий находятся в одной и той же группе щелочных металлов в периодической таблице элементов, и поэтому их химическая природа очень похожа.
Но, в отличие от лития, эти элементы широко распространены на Земле, и их использование для разработки высокопроизводительных перезаряжаемых батарей станет прорывом на пути к созданию более устойчивого общества.
В 2014 году профессор Комаба вместе с профессором М. Стэнли Уиттингем, получивший Нобелевскую премию по химии в 2019 году, проанализировал текущее состояние развития натрий-ионных батарей и опубликовал свои оценки в виде обзора. Это исследование стало высоко цитируемым: только за последние 5 лет было цитировано более 2000 ссылок. Затем профессор Комаба и его команда исследовали другую правдоподобную альтернативу LIB, калиево-ионные батареи (KIB), которые постепенно стали предметом обширных исследований с 2015 года после некоторых новаторских исследований (e.грамм., исследование, опубликованное в Nature Materials в 2012 году), некоторые из которых были выполнены группой Комабы.
Использование калия в батареях является многообещающим, поскольку они демонстрируют сопоставимые (или даже лучшие) характеристики с LIB. Более того, материалы, необходимые для создания KIB, все нетоксичны и их гораздо больше, чем тех, которые требуются для LIB. Профессор Комаба заявляет: «Изучая новые материалы для применения в литиевых, натриевых и калий-ионных батареях, мы хотели разработать энергоэффективную и безопасную для окружающей среды технологию.”
Стремясь облегчить дальнейшие исследования KIB, исследовательская группа под руководством профессора Комаба подробно проанализировала работу KIB в подробном обзоре, опубликованном в Chemical Reviews. Их статья охватывает все, что связано с разработкой KIB, от катодных и анодных материалов, различных электролитов и полностью твердых KIB до легирования электродов и добавок к электролитам. Кроме того, в обзоре сравниваются различные материалы, используемые в литиевых, натриевых и калий-ионных батареях. Поскольку это единственное исследование, всесторонне анализирующее несколько аспектов аккумуляторных батарей, оно может оказаться действительно полезным для ведущих нынешних и будущих исследователей в правильном направлении.
Обладание исчерпывающими объемами прошлых исследований KIB и всей полученной информацией, собранной в одной статье, имеет огромную ценность для всех, кто интересуется этой темой исследования.
Мы надеемся, что постоянное развитие KIB приведет к росту использования этой желанной альтернативы LIB. “Как свидетельствуют недавние интенсивные исследования, KIB признаны перспективными кандидатами на батареи следующего поколения благодаря их уникальным характеристикам, таким как экономичность, высокое напряжение и высокая мощность.
Дальнейшие улучшения производительности KIB проложат путь к их практическому применению “, – поясняет профессор Комаба.
Однако исследования некоторых аспектов KIB, таких как их безопасность, были ограниченными, и следует сосредоточить внимание на получении большего понимания того, что происходит физически и химически между различными компонентами и элементами.
Профессор Комаба надеется в этом отношении и в заключение говорит: «Исследования KIB, включая электродные материалы, неводные / твердые электролиты и добавки, дадут новое понимание электродных реакций и твердой ионики, открывая новые стратегии, которые позволят создание аккумуляторов нового поколения.«Его исследовательская группа также сосредоточилась на суперконденсаторах и биотопливных элементах, а также на LIB и натриево-ионных батареях, которые в будущем могут найти очень важные функции в более устойчивом обществе.
Вот ещё на днях про обманули в интернете как вернуть деньги почитал, мне кажется это более чем интересная, важная и нужная для человека информация. Не верите, то тогда сами посмотрите.