Sodíkové baterie přináší proti lithiovým několik výhod, např. menší zátěž pro životní prostředí nebo nižší cenu. Mají ale i nevýhody v nižší energetické hustotě. Co se stane, když se to smíchá dohromady?
Dlouhou dobu jsme fungovali s Li-Ion články, jejichž vlastnosti se stále zlepšují. V poslední letech se ale začala objevovat i alternativa v podobě sodíkových Na-Ion, které přináší nižší cenu, nižší zátěž pro životní prostředí, jsou např. odolnější vůči chladu, ale bohužel mají také nižší energetickou hustotu. Vědci na irské University of Limerick si položili otázku, která už nejspíš napadla několik z nás. Co by se stalo, kdyby se v rámci jedné baterie začalo pracovat jak s lithiovými, tak i sodíkovými ionty?
Vzali tedy sodíkový článek a použili v něm elektrolyt s příměsí lithia. Při nabíjení a vybíjení se tak pracuje se sloučeninami, které kombinují lithium i sodík (konkrétně zde vzniká Li3NaGe2), samotná katoda je pak na bázi železa a síry.
Zatímco Na-Ion článek dosahoval specifické kapacity 297 mAh/g, ten se sodíkovo-lithiovým elektrolytem se dostal na 605 mAh/h, tedy více než dvojnásobek. Specifická kapacita pak začala u klasické sodíkové verze po 50. cyklu dramaticky klesat, zatímco kombinovaný přístup přinesl zachování více než 80 % původní kapacity po 1000 cyklech.
Pochopitelně tyto výsledky je potřeba pro praktické nasazení v úložištích nebo elektromobilech brát hodně s rezervou, poněvadž prakticky používané články Na-Ion mají jiné typy anody a elektrolytů než zde prezentované, tedy tato úprava na ně nemusí být aplikovatelná (anoda většinou není z germania, ale grafitu, tedy zde bez germania nevznikne ona sloučenina s lithiem a sodíkem, o kterou v celém tom výzkumu jde). To ostatně vidíme i na tom, že tyto Na-Ion, proti kterým se výzkum vymezuje, by byly v praxi nepoužitelné, jenže faktem je, že Na-Ion se v praxi už běžně nasazují. Každopádně to přináší myšlenku pro další výzkum, zda se nenajdou podobné sloučeniny, které by mohly využívat dual-iontového přístupu na nynějších formách akumulátorů.
