Ученые открывают новый подход к стабилизации катодных материалов
ТАСС, 2 июня. Ученые из России детально проанализировали структуру ранее неизученного типа дефектов, возникающих внутри катодов литий-ионных батарей при их производстве. В будущем благодаря этому инженеры смогут создавать более долговечные и эффективные источники энергии, пишет пресс-служба Сколковского института науки и технологий. Результаты исследования опубликовал научный журнал Inorganic Chemistry. "С одной стороны, самым простым практическим выводом из этого исследования должны стать попытки изменить процесс синтеза материала таким образом, чтобы полностью исключить вероятность появления дефектов. Однако опыт показывает, что целесообразнее все-таки постараться обернуть дефекты в нашу пользу, нежели пытаться от них избавиться", – рассказал один из авторов работы, профессор Сколковского института науки и технологий Станислав Федотов. Литий-ионные аккумуляторы – основной источник питания для всех автономных электрических устройств, начиная с различных гаджетов и заканчивая межпланетными зондами и промышленными инструментами. Многие из этих проблем связаны с дефектами в трех ключевых частях литий-ионных аккумуляторов – катоде, аноде и электролите. Они появляются либо при производстве батарей, либо в ходе эксплуатации. Федотов и его коллеги заинтересовались, как часто в катоде возникают так называемые гидроксил-дефекты. Они появляются, когда часть молекул фосфорной кислоты в материале катода, состоящего также из железа и лития, замещают гидроксил-радикалы (-OH). Ранее химики не считали подобные дефекты существенными и концентрировали свое внимание на процессах, связанных с замещением атомов лития и железа. Однако новая работа показала, что на самом деле это не так – гидроксил-дефекты очень часто встречаются в структуре катода литий-ионных батарей и заметно влияют на их свойства. Это негативно сказывается на электрохимических характеристиках аккумуляторов с катодами из LiFePO4", – пояснил еще один автор работы, старший научный сотрудник Сколковского института науки и технологий Дмитрий Аксенов. В этом отношении, как отмечает исследователь, катоды литий-ионных батарей похожи на природные минералы из группы оливинов.ТАСС Наука