Пятница, 26 мая 2017 года

Ученые создали материал, способный ускорить зарядку аккумуляторов

Реклама

Международной группе ученых при участии химиков из Московского государственного университета им. Ломоносова удалось создать катодный материал для литий-ионных аккумуляторов нового типа, который обладает высокой скоростью заряда, при этом сохраняется более 75% от начальной емкости. Об этом сообщают в пресс-службе МГУ.

Ученые из РФ вместе с коллегами из России и Бельгии создавали новый высокомощный катодный материал, который основывается на солях переходных материалов — фторидофосфатах ванадия и калия.

Отмечается, что ученые смогли обеспечить стабилизацию уникального кристаллического каркаса, который обеспечивает быстроту транспорта ионов лития за счет большой протяженности полостей и каналов.

Катодный материал, который предложили исследователи, показал высокую скорость заряда и разряда, при этом сохранялось более 75% от начальной удельной емкости.

Основной элемент литий-ионного аккумулятора, ограничивающий его энергоемкость, – это материал, из которого сделан его катод. Для большинства из них максимум энергоемкости уже достигнут. В связи с этим ученые и инженеры активно ищут новые катодные материалы, способные заряжаться на полную емкость за минуты,  работать при больших плотностях тока, и запасать больше энергии, чем это возможно сейчас.

Один из наиболее перспективных классов катодных материалов для нового поколения литий-ионных аккумуляторов – это фторидофосфаты переходных металлов.

Работа, выполненная коллективом научных сотрудников химического факультета МГУ имени М.В. Ломоносова совместно с российскими и бельгийскими коллегами посвящена созданию нового высокомощного катодного материала на основе фторидофосфата ванадия и калия для литий-ионных аккумуляторов. Результаты работы опубликованы в журнале Chemistry of Materials (текущий импакт-фактор – 8.354).

«В основе работы лежит достаточно простая идея о геометрическом и кристаллохимическом соответствии катионной и анионной подрешеток», – комментирует Станислав Федотов, младший научный сотрудник кафедры электрохимии химического факультета МГУ имени М.В. Ломоносова и один из авторов работы.

Ученым удалось стабилизировать уникальный кристаллический каркас, обеспечивающий быстрый транспорт ионов лития за счет обширных протяженных полостей и каналов. Как следствие, предложенный катодный материал продемонстрировал высокие скорости заряда и разряда (вплоть до 90 секунд) с сохранением более 75% от первоначальной удельной емкости. После оптимизации морфологии и состава материал сможет составить серьезную конкуренцию известным коммерциализированным высокомощным катодным материалам, таким как NaSICON.

По словам авторов исследования, результаты текущей работы не только открывают широкий простор для поиска и последующего синтеза новых катодных материалов для литий-ионных аккумуляторов, но и являются серьезным стимулом к активной разработке нового типа аккумуляторов, в которых в роли подвижного иона (носителя заряда) будет выступать не ион лития, а ион калия.

«Предполагается, что такие аккумуляторы не только обеспечат высокие энергетические показатели, но и станут крайне привлекательными с экономической точки зрения за счет существенного уменьшения стоимости при замене дорогостоящих литийсодержащих компонентов на более доступные и дешевые калийсодержащие аналоги», – рассказывает Станислав Федотов.


*

Комментарий:

Новости сегодня

23 : 08
На берегу Волги рядом с Ульяновском обнаружены останки плиозавра — ящера
22 : 00
Андрей Данилко никогда не женится
22 : 00
Из-за природных пожаров в Красноярском крае и Иркутской области введен режим ЧС федерального уровня
21 : 00
Для сотен тысяч старшеклассников по всей стране звучит последний звонок
20 : 00
Кличко хочет взять реванш у Джошуа
19 : 00
11 полицейских, которые проявили мужество и героизм при спасении людей, наградили в Москве
18 : 45
Главное, чтобы костюмчик сидел – какая мужская одежда в тренде
18 : 00
Число погибших при пожаре в Красноярском крае возросло до трех человек
17 : 00
Владимир Путин принял участие в открытии нового храма на территории Сретенского монастыря
16 : 12
Премьер-министр Армении Карен Карапетян с рабочим визитом находится в российском городе Казань
22 : 46
Ученые выяснили, почему некоторые женщины быстрее стареют
22 : 46
Найден режиссёр для нового фильма из «супергеройской киновселенной от Sony Pictures»
22 : 46
Налог на бездетность 2017 в России с 1 июня сколько: Абсурд или потребность?
Больше новостей