Дослідники з Мерілендського університету (США) знайшли оригінальний спосіб поліпшення експлуатаційних характеристик натрій-іонних акумуляторних батарей.
Вчені вважають, що натрій-іонні батареї, які в даний час знаходяться на ранніх стадіях розробки, мають хороші перспективи для використання в якості накопичувачів енергії в енергетичних системах - натрій дуже дешевий і екологічно нешкідливий. Щоб ці батареї стали придатними для практичного використання, необхідно вирішити безліч технологічних проблем. Одна з найсерйозніших полягає в тому, що в кожному циклі заряду/розряду анод батареї розбухає від іонів натрію, збільшуючись в обсязі більш ніж в чотири рази. В результаті натрієва батарея виявляється неприйнятно короткоживучою - всього за 20 циклів анод буквально розсипається в порошок.
Жорсткі матеріали, що використовуються в анодах, занадто крихкі, щоб протистояти набуханню, тому дослідники вирішили використовувати в якості матеріалу основи анода більш еластичні волокна деревини. Деревне волокно добре протистоїть навантаженням, що виникають в аноді, характер яких подібний навантаженням, створюваним капілярними силами при транспортуванні іонів деревиною від коренів до листя.
Вчені виготовили анод нової батареї, покривши смужки з деревного волокна тонким (10 нм) шаром одностінних вуглецевих нанотрубок, поверх яких нанесли тонкий шар олова. М'які волокна дерева добре нейтралізовували механічні напруги, що виникають у процесі набухання аноду: після сотень циклів заряду/розряду дерев'яна основа аноду зморщувалася, але зберігала свою цілісність. У проведених випробуваннях батареї з таким анодом продемонстрували збереження стабільних експлуатаційних характеристик протягом 440 циклів - істотно більше, ніж у батарей попередніх конструкцій.
За повідомленням Gizmag