Procédé de synthèse de phosphate de fer sodique par broyage à boulets et assisté par micro-ondes et assemblage de batteries et de supercondensateurs associés. Crédit :Rapports scientifiques (2022). DOI :10.1038/s41598-022-20329-x
Une équipe de chercheurs de l'Institut de recherche sur les technologies avancées et les nouveaux matériaux en Égypte a mis au point un moyen rapide et peu coûteux de synthétiser des nanocomposites de phosphate métallique alcalin à utiliser dans les batteries sodium-ion. Dans leur article publié dans la revue Scientific Reports , le groupe décrit son processus et son efficacité.
Avec la demande croissante continue de produits alimentés par batterie tels que les voitures et les téléphones, une attention accrue est portée aux batteries. La norme actuelle est la batterie lithium-ion. Mais le lithium devient de plus en plus difficile à trouver car il n'est pas très abondant, les scientifiques ont donc cherché une bonne alternative. Jusqu'à présent, les batteries sodium-ion semblent être les plus prometteuses. Le sodium est assez abondant et facile à extraire, et les batteries fabriquées avec celui-ci seraient beaucoup plus écologiques que celles fabriquées avec du lithium, et plus sûres car elles ne présenteraient pas de risque d'explosion.
Malheureusement, ces batteries coûtent toujours plus cher à fabriquer que les batteries lithium-ion, c'est pourquoi des chercheurs comme l'équipe égyptienne recherchent des moyens moins coûteux de les fabriquer. Dans ce nouvel effort, ils ont développé une méthode de production qui implique l'utilisation de micro-ondes comme mécanisme de chauffage.
La nouvelle méthode consistait d'abord à mélanger Fe3 (PO4 )2 , 8 H2 O, Na2 HPO4 , glucose et ACM. Une fois mélangé, le matériau a été broyé à billes puis placé dans un appareil à micro-ondes (les chercheurs ont utilisé un four à micro-ondes standard) avec un mélange de cendres de paille de riz pour faciliter le chauffage.
Après chauffage puis refroidissement, le matériau résultant était un mélange de sodium, de phosphates de fer et de nanocomposites de carbone pouvant être utilisé pour fabriquer une cathode de batterie sodium-ion. Les chercheurs notent que le processus de chauffage se produit en environ 60 secondes. Ils notent également que leur technique de traitement est nettement plus rapide que d'autres qui ont été essayées et n'implique pas l'utilisation de gaz inertes de haute pureté à aucune étape du traitement, ce qui, soulignent-ils, réduit le coût de production.
Les chercheurs notent qu'en plus d'être utilisée dans la fabrication de batteries sodium-ion, la technique qu'ils ont développée pourrait également être utilisée pour fabriquer des supercondensateurs sodium-ion.
© 2022 Réseau Science X Électrolyte copolymère séquencé utilisé pour fabriquer des batteries sodium métal stables