Российские учёные из нескольких ведущих институтов, включая Федеральный исследовательский центр проблем химической физики и медицинской химии РАН и Институт физики металлов УрО РАН, разработали инновационные катодные материалы для литий- и калий-ионных аккумуляторов. В основе метода лежит простая технология in situ полимеризации анилина в присутствии многостенных углеродных нанотрубок и серы. Об этом «Жуковский.Life» рассказали в пресс-службе РАН.
Достижением является равномерное распределение компонентов в композите и уменьшение размера частиц серы до примерно 20 нанометров, что улучшает её взаимодействие в электрохимических процессах. При этом низкое содержание серы (до 25 %) помогает избежать распространённых проблем классических литий-серных аккумуляторов, таких как растворимость полисульфидов и плохая проводимость.
Оптимальный композит с 3–5 % серы продемонстрировал удельную ёмкость в 165 мА·ч/г при токе 100 мА/г и среднем напряжении 2,4 В — результаты лучше, чем у чистого полианилина и композитов без серы. Кроме того, впервые были проведены испытания композитных катодов на основе полианилина и полианизидина в калиевых аккумуляторах с анодом из жидкого сплава калия и натрия.
Этот подход позволяет создавать более доступные и масштабируемые органические электродные материалы с меньшим числом синтетических этапов, что снижает затраты на производство и открывает перспективы для аккумуляторов нового поколения, не зависящих от лития.
Уникальное исследование внутреннего трения полиоксиметилена провели учёные. Данный метод отличается чрезвычайной точностью и позволяет фиксировать изменения подвижности молекулярных структур.