Российские ученые нашли "зеленых" замена литиевой батареи
Опубликованно 04.06.2019 06:06
МОСКВА, 3 июня – РИА новости. Химики России открыл особый органический материал, который может быть использован в качестве замены для металлов, из которых сейчас изготовляют катод батареи. Это открытие позволит создать "зеленый" замены для батареи лития, пишут исследователи в Journal of Materials Chemistry A.
"Мы создали новый материал продемонстрировал отличные характеристики, — заряда и разряда аккумулятора всего за 18 секунд. Важно, что добавление литиевые батареи, нам удалось собрать также натрий и калий-ионные ячейки", - говорит Филипп Падает, аспирант "Скотч".
Современные батареи состоят из трех частей – катод, положительный полюс и источник энергии, анода, отрицательного полюса и "начинает" этой энергии, и электролита, которая позволяет ионам путешествия между катодом и анодом. Емкость и мощность батареи зависит от состава катода, и их долговечность зависит от того, сильно разрушает материал, электролита и катода во время циклов зарядки и разрядки.
Электролиты органических уже широко используются в производстве батарей, но материал катода остался металла. Как правило, он изготавливается из кобальта или марганца, что делает эти источники питания дорогостоящим и потенциально опасным для окружающей среды.
24 января 2017 года, 17:52Химики московского университета объяснили, почему электрический автомобиль не будет длинные батареи
Как сообщили в пресс-службе "Скотч", Падений и его коллеги уже много лет пытаются найти органические замена материалов, используемых в производстве катода в литий-ионных и других аккумуляторов. В последние годы наблюдается некоторые из этих альтернатив, но все они имеют существенные недостатки, мешавшие им решить эту проблему.
"Катодные материалы на основе полиэтилена и его аналогов имеют высокую производительность металл-ионный аккумулятор. В частности, они демонстрируют высокий потенциал разряда, хорошая стабильность, но также способен работать при больших скоростях заряда и разряда. Тем не менее, низкая плотность, способность полимеров этой группы ограничивает их сбыта", - говорит химик.
Русские химики пытались решить эту проблему, синтезируя различные производные полиэтилена и полимерные молекулы, маме свойства этих соединений, и сравнить эти показатели между собой.
Результатом этих экспериментов было создание вещество под названием PDPPD, в которых плотность мощности была примерно в два раза больше, чем простой полиэтилен. Этот рост, как объясняют исследователи, был связан с тем, что полимеризация эту связь исключительно стабильный с электрохимической точки зрения.
Его работу ученые проверили, создавая не только литий-ионные батареи подобным органическим катодом, но батареи на основе соединений натрия и калия. Как показали первые эксперименты с ними, они потеряли меньше четверти емкости в пять сотен циклов разряда и зарядки, и когда эти батареи могли бы выгрузить и загрузить с рекордной скоростью.
С другой стороны, ученые признают, что их батареи, пока есть несколько больших недостатков, способны сильно ограничить их использование. Например, он крайне плохо переносит большие напряжения, что химики связывают с тем, что электролит представляет собой смесь соединений лития, карбонат этилена и метро, и — становится неустойчивым при достижении отметки в 4,2 Вольта.
Его замена, как предполагают исследователи, помочь той же батареи станут более емкими и быстрый в работе, что важно для создания недорогих, быстрых и устойчивых для электрических транспортных средств.
3 августа 2016, 12:09Химики создали аккумулятор, работающий на витаминыКанадские химики и физики создали новый тип источников питания, которые в буквальном смысле работает на витамины – его основным компонентом является флавин, витамин В2, молекулы которого собрал в себе электрическую энергию.
Категория: Технологии
