Krystal Kasal tərəfindən , Phys.org

redaktə edən: Gaby Clark , rəy verən: Robert Egan

 Redaktorların qeydləri

 GIST

Tercih edilən mənbə kimi əlavə edin

Etilen karbonat (EC) və propilen karbonat (PC) qarışığında 5 çəki % flüoretilen karbonat (FEC) və NaDCA elektrolitimizdə 1 M NaClO4 olan ənənəvi üzvi elektrolitin alışma qabiliyyəti sınağı. Ölçü çubuqları, 3 sm. Kredit: _Nature ( 2026 ). DOI: 10.1038/s41586-025-09867-2

Elektronikaya artan etibarımız səbəbindən tədqiqatçılar həmişə daha arzuolunan keyfiyyətlərə malik batareya materiallarını axtarırlar. Litium kimi adi batareya materialları həddindən artıq istiləşmə və material tədarükü problemləri kimi mənfi cəhətlərə meylli ola bilər ki, bu da təhlükəsizlik risklərinə və daha yüksək xərclərə səbəb olur.

İndi Çinli tədqiqatçılar litiuma daha yaxşı alternativ təklif edə biləcək yeni bir batareya dizaynını ortaya qoyublar. Nature jurnalında dərc olunan yeni tədqiqatda yüksək gərginlik təklif edən natrium və kükürd əsaslı, anodsuz bir dizayn təsvir edilmişdir. Natrium-kükürd (Na-S) batareyaları, natriumun bolluğu və yüksək enerji saxlama potensialı səbəbindən litium əsaslı batareyalara perspektivli bir alternativdir.

Əvvəlki Na-S batareyalarının məhdudiyyətləri

Bu, natrium və kükürdü birləşdirən ilk batareya dizaynı deyil. Lakin əvvəlki Na-S batareyaları onların praktikliyini məhdudlaşdıran problemlərlə üzləşirdi. Bəzi Na-S batareyaları aşağı gərginlikli və yüksək natrium metal tələbləri ilə məhdudlaşan S/Na2S kimyasından istifadə edirdi. Yüksək valentli kükürd redoksunun (S0/S4+) təxminən 3,6 V daha yüksək gərginlik təmin etməsinə baxmayaraq _, ^{tədqiqatçılar} enerji ^maneələri səbəbindən otaq temperaturunda bu reaksiyanı yaratmaq üçün bir yol tapa bilməmişdilər.

Tədqiqat müəllifləri yazırlar ki, ” Katodda S/Na _{2S çevrilmə reaksiyası, mövcud Li və Na batareyalarının katodları tərəfindən əldə edilən gərginlikdən xeyli aşağı olan Na/Na} ⁺ ilə müqayisədə 1,6 V-dan az məhdud boşalma gərginliyi verir . Bundan əlavə, anodda əhəmiyyətli miqdarda Na metalının istifadəsi, ümumiyyətlə ənənəvi Li və Na batareyalarının gərginliklərindən on dəfələrlə çoxdur, mövcud enerji və güc sıxlığından ödün verərkən, səmərəliliyi və təhlükəsizliyi pozur.”Oyna

00:00

01:12SəssizParametrlərPIPTam ekrana daxil olun

OynaHavada kəsildikdən sonra, anodsuz Na–S kisə hüceyrəsindəki elektrolit sürətli hidrolizə məruz qaldı və bərkidi. Mənbə: Nature (2026). DOI: 10.1038/s41586-025-09867-2

Yeni Na-S batareyası: Davamlı, ucuz və təhlükəsiz

Yeni dizaynın açarı, tipik otaq temperaturunda yüksək gərginlikli anodsuz Na–S batareyaları yaratmaq üçün yüksək valentli S0/S4+ redoks kimyasının “açılması” idi ^. Yeni ^dizayn , S8 katodundan, alüminium (Al) folqa anod cərəyan kollektorundan, şüşə lif ayırıcısından və yanmaz xloroalüminat elektrolitində natrium disiyanamiddən (NaDCA) ibarətdir. Yeni batareya 3,6 V boşalma gərginliyi təklif edir.

Tədqiqat müəllifləri bildirirlər ki, “Mexanizm tədqiqatları göstərir ki, optimallaşdırılmış xloroalüminat elektrolitindəki disiyanamid anionu S/SCl4 katod kimyasının açılmasında və anodda Na örtüyünün/soyulmasının geri çevrilməsinin artırılmasında mühüm rol oynayır ki _, bu da birlikdə əla elektrokimyəvi performansa və praktikliyə malik yüksək gərginlikli anodsuz Na-S batareyaları istehsal edir”, – deyə tədqiqat müəllifləri bildirirlər.

Yeni dizayn maksimum enerji sıxlığına 1198 Vt/kq, boşalma tutumu 715 mAh g ⁻¹ və güc sıxlığı 23773 Vt/kq nail olub. Komanda bildirir ki, katodda Bi-COF katalizatorunun daxil edilməsi boşalma tutumunu 1206 mAh/q-a, enerji sıxlığını isə 2021 Vt/kq-a qədər artırıb.

Komanda həmçinin hesablayır ki, yeni dizaynın qiyməti mövcud alternativlərdən daha aşağıdır. KVt/saat üçün 5,03 dollar olan bu qiymət mövcud Na batareyalarından bir-iki dəfə aşağıdır. Təhlükəsizlik həmçinin litium batareyalarındakı maye elektrolitdən fərqli olaraq, alovlanmayan NaDCA elektrolitinin istifadəsi ilə də artır. Natriumun bolluğu və daha az ekstraksiya təsiri onu litiumdan daha davamlı bir material halına gətirir.Oyna

00:00

01:19SəssizParametrlərPIPTam ekrana daxil olun

OynaHavada kəsildikdən sonra, anodsuz Na–S kisə hüceyrəsi LED lampasını təxminən 20 dəqiqə ərzində qısaqapanma və ya istilik qaçağı olmadan fasiləsiz şəkildə işlədə bilirdi. Mənbə: Nature (2026). DOI: 10.1038/s41586-025-09867-2

Qalan bir neçə maneə

Komanda yeni batareyaların praktik enerji saxlama tətbiqləri üçün perspektivli olduğunu söyləsə də, bu yeni materialların praktik olaraq istifadəsinə qədər bəzi məhdudiyyətlər hələ də qalmaqdadır. Həll edilməli olan məsələlərdən biri AlCl3 _/ SOCl2 _əsaslı elektrolitin korroziyaya davamlı olması və idarə olunmasının çətin olmasıdır ki, bu da əlavə tədqiqat tələb edir. Bundan əlavə, havanın sabitliyi qısamüddətlidir, yəni uzunmüddətli və ya geniş miqyaslı məruz qalma təhlükəsizliyi qeyri-müəyyəndir.

Yenə də, bu problemlər həll olunarsa, yeni dizayn mövcud batareya texnologiyasında vacib təchizat zənciri və təhlükəsizlik məsələlərini həll etmək potensialına malikdir. Tədqiqat müəllifləri qeyd edirlər ki, yeni batareyalar şəbəkə enerjisinin saxlanması və geyilə bilən elektronika sahələrində tətbiqlər üçün perspektivli görünür.

Müəllifimiz Krystal Kasal tərəfindən sizin üçün yazılmış, Qeby Clark tərəfindən redaktə edilmiş və Robert Egan tərəfindən faktlar yoxlanılmış və nəzərdən keçirilmiş — bu məqalə diqqətli insan əməyinin nəticəsidir. Müstəqil elmi jurnalistikanı yaşatmaq üçün sizin kimi oxuculara güvənirik. Bu reportaj sizin üçün vacibdirsə, xahiş edirik ianə etməyi düşünün (xüsusilə aylıq). Təşəkkür olaraq reklamsız hesab əldə edəcəksiniz .

Daha çox məlumat: Şitao Geng və digərləri, Yüksək gərginlikli anodsuz natrium-kükürd batareyaları, Təbiət (2026). DOI: 10.1038/s41586-025-09867-2

Jurnal məlumatı: Təbiət 

© 2026 Science X Network