Вода в катоде почти удвоила ёмкость натрий-ионной батареи: случайное открытие britischen ученых
Исследователи из Университета Суррея (Великобритания) совершили неожиданный прорыв в области натрий-ионных аккумуляторов, доказав, что остаточное количество воды в катоде способно почти вдвое увеличить его емкость. Открытие произошло частично случайно: ученые пропустили этап термообработки материала, оставив молекулы воды внутри кристаллической решетки натрий-ванадиевого гидрата (NVO·H).
Нарушение канонов электрохимии
В классической электрохимии вода традиционно считается главным врагом аккумуляторов, так как она вызывает побочные реакции и деградацию. Из-за этого при производстве катодов из натрий-ванадиевого гидрата материал всегда подвергали высокотемпературной сушке для полного удаления влаги. Британские ученые нарушили этот протокол — и получили результат, противоречащий устоявшимся представлениям.
Молекулы воды выступили в роли микроскопических опор, которые равномерно раздвинули слои ванадата натрия. Этот эффект «расклинивания» увеличил межслойное пространство, что существенно облегчило диффузию: ионы натрия получили возможность перемещаться внутрь катода и наружу с гораздо меньшим сопротивлением.
Рекордные показатели емкости и стабильности
Удельная емкость невысушенного материала NVO·H достигла 280 мА·ч/г, что почти в два раза превышает показатели стандартных обезвоженных образцов. При этом тестовые элементы стабильно выдержали более 400 циклов работы без потери структурной целостности.
Перспективы: дешевые батареи и опреснение воды
Технология открывает путь не только к созданию более энергоемких и дешевых натрий-ионных батарей, но и к разработке гибридных устройств двойного назначения. Поскольку натрий в изобилии содержится в морской воде, удерживающие влагу электроды потенциально можно адаптировать для одновременного запасания энергии и опреснения воды.
Простое изменение технологического процесса — отказ от энергозатратной сушки — делает производство более экономичным и экологичным. Открытие уже привлекло внимание научного сообщества: о нем сообщали интернет-газета «ЖУК» (26 февраля 2026 года), Techinsider.ru (2 марта 2026 года) и издание «Голос Науки» (2 августа 2026 года).
