science >> Wetenschap >  >> Elektronica

Op natrium gebaseerde batterijen kunnen uw smartphone goedkoper en schoner maken

Chongwu Zhou gebruikt natrium, een deel keukenzout, om betere smartphonebatterijen te maken. Krediet:USC Foto/Valentina Suarez

Natrium, een van de elementen waaruit tafelzout bestaat, zou de batterijen van mobiele telefoons binnenkort veel goedkoper en schoner kunnen maken. Dat is het doel van Chongwu Zhou, een professor in elektrotechniek aan de USC Viterbi School of Engineering.

De mobiele telefoons van tegenwoordig gebruiken lithiumbatterijen voor stroomvoorziening. Natrium zou een betere optie kunnen zijn voor batterijen dan lithium, volgens onderzoekers, maar er is een probleem.

De huidige technologie slaat lithiumionen op in grafiet (een zacht mineraal gemaakt van koolstof), maar natriumionen zijn te groot om in grafiet te worden opgeslagen.

Zhou en promovendus Yihang Liu kwamen erachter wat een betere manier is om natrium op te slaan. Ze rangschikten rode fosfor op vellen grafeen. (Grafeen is een laag van honingraatvormige koolstofatomen - en een van de sterkste materialen die ooit zijn ontdekt.)

Het baanbrekende resultaat:golvende platen van zogenaamde "nanodots" die natriumionen konden opslaan en afgeven. In praktische termen, hun creatie zou natrium-ionbatterijen in de praktijk kunnen brengen.

Op natrium gebaseerde batterijen kunnen sneller worden opgeladen

Natrium is in veel opzichten beter dan lithium. Het is veel schoner dan lithium, die sterk bijdraagt ​​aan klimaatverandering en vervuiling. Door zijn overvloed, natrium is ook goedkoper dan lithium, die moet worden gedolven.

En je kunt de bovenkant van je margarita-glas niet bekleden met lithium.

"Stel je voor dat je een paar kilometer van hier tot aan de oceaan kunt lopen, " zei Liu, "en haal al het zout dat je nodig hebt om alle batterijen voor mobiele telefoons ter wereld te maken."

Tot grote vreugde van smartphoneverslaafden, De natrium-ionbatterij van Zhou kan in slechts twee minuten tot 50 procent worden opgeladen. Maar haast je nog niet om het te kopen.

De volgende stap voor Zhou en zijn team is om de prestaties en levensduur van hun batterij te verbeteren, zodat ze deze op de markt kunnen brengen.

Medewerkers zijn onder meer onderzoekers van de Tsinghua University in Peking. Het werk van het team is gepubliceerd in ACS Nano .