Рад видеть всех любителей высоких технологий и гаджетов! Сегодня речь пойдёт об очень перспективном материале нового поколения для аккумуляторов. Если вам интересно, то приготовьтесь окунуться в мир технологий!
Предисловие
Была выпущена статья, где шла речь о органическом материале для передовых систем накопления энергии. Разработчики придумали особый молекулярный дизайн, который имеет все шансы лечь в основу ещё более перспективных разработок в этом направлении. Данная публикация была выпущена в журнале ACS Applied Energy Materials.
Ключевые детали
Накопители энергии можно часто встретить в современных реалиях. В итоге, встаёт вопрос о интеграции экономичных и экологичных, а так же безопасных аккумуляторов. Кроме того, они должны быть легко утилизируемые и создаваться из доступных материалов. Наиболее перспективным считается аккумулятор, который базируется на органике. Он имеет большую удельную ёмкость, может долго работать и быстро заряжаться. Стоит сказать, что органические катодные материалы с хорошими свойствами на данный момент мало изучены, и нуждаются в дальнейших исследованиях.
Чтобы справится с данной задачей, учёные продемонстрировали редокс - активный полиимид, который образуется за счёт нагрева смеси двух доступных элементов: мета - фенилендиамина и ароматического диангидрида. Полученный материал дал перспективные свойства в различных системах хранения энергии. Подобными системами выступают литиевые, натриевые и калиевые батареи. Материал имеет большую удельную ёмкость, и большой электрохимический потенциал, был стабилен при циклировании и мог быстро заряжаться.
Разработчики данного материала продемонстрировали более высокие показатели за счёт двух вещей. Первое: он обладает малым размерам частиц, и имеет большую удельную площадь поверхности, это позволяет упростить процесс диффузии носителей заряда. Второе: пространственное расположение соседних имидных звеньев в полимере создаёт более энергетически выгодное взаимодействие с ионами металлов, что позволяет увеличить потенциал.
Со слов аспиранта, который участвовал в создании данного материала, был создан новый принцип молекулярного дизайна полиимидов для аккумуляторов. Смысл лежит в использовании ароматических молекул с аминогруппами в мета - положениях в основе строительных блоков. На протяжении достаточно большого количества времени не оказывалось должного внимания этому структурному мотиву и были задействованы в основном пара - фенилендиамин или похожие структуры.
В конечном счёте, данные результаты помогают лучше изучить структуры поллимидов на молекулярном уровне для батарей. В дальнейшем, полученные результаты могут лечь в основу будущих катодных материалов с более прогрессивными возможностями.
Заключение
Возможно, мы скоро получим аккумуляторы нового поколения, которые будут на несколько шагов превосходить текущие. Если вам данный материал понравился, и вы хотите приступить к обсуждению, то вам в комментарии.
Смотрим на другие материалы: