Научные изыскания с целью значительно улучшить существующие аккумуляторы не прекращаются ни на минуту, и не только заокеанские коллеги способны открывать что-то новое. Так российские ученые из Центра энергетических наук и технологий Сколтеха совместно с коллегами из Института проблем химической физики РАН и Российского химико-технологического университета создали абсолютно новый материал для катодов, которые применяются в быстро заряжаемых металл-ионных аккумуляторах.
Эта новейшая разработка в значительной степени повысит не только время полной зарядки, но также и емкость источников питания по сравнению с существующими аналогами западного производства.
Результаты проведенных исследований были обнародованы в Journal of Material Chemistry A.
Как рассказал Ф. Обрезков, созданный материал показал просто превосходные характеристики. Цикл заряд-разряд у аккумулятора составил всего 18 секунд при плотности тока в 200 А/м2.
Как известно, катодные материалы, реализованные на основе политрифениламина, а также аналогичных соединений показывали просто потрясающие характеристики в металл-ионных аккумуляторах (стабильность работы, быстрый разряд-заряд), но у данной группы полимеров был критический минус – создаваемые аккумуляторы обладали просто мизерной емкостью.
Группа российских ученых на протяжении нескольких лет пыталась нивелировать данный минус, пытаясь синтезировать производные политрифениламина и полимерные молекулы.
И в результате этих многочисленных практических опытов было создано вещество под названием PDPPD, чья удельная емкость оказалась более чем в два раза выше чем у обычного политрифениламина.
На основе нового вещества и были созданы литий-ионный аккумулятор, а также батареи на основе соединений натрия и калия.
Проведенные опыты показали, что после 500 циклов заряд-разряд данные аккумуляторы потеряли всего лишь 25% от первоначальной емкости.
Но несмотря на столь выдающиеся показатели у новых батарей есть и значительные недостатки, которые могут существенно ограничить их применение:
Такие аккумуляторы крайне плохо переносят перенапряжение. Так электролит, состоящий из смеси соединений лития, карбоната, этилена и деметилкарбоната становится нестабильным уже при напряжении в 4,2 вольта.
Если удастся найти замену данному электролиту, то перед новым видом аккумуляторов откроются широкие перспективы в массовом использовании, например, в долговечных и относительно дешевых электромобилях.
Если статья оказалась вам интересна или полезна, то оцените ее лайком и спасибо за ваше внимание!
