3 Июня 2019
МОСКВА, 3 июня. Химики из России открыли особое органическое вещество, которое можно использовать в качестве замены для металлов, из которых сейчас изготовляют катод источников. Это открытие позволит создать на сегодняшний деть полностью зеленую замену для известных литиевых батарей, пишут ученые в Journal of Material Chemistry A.
Созданный нами новый материал продемонстрировал превосходные оценки — полный заряд и раздел аккумулятора происходит всего за 18 секунд. Немаловажно и то, что помимо литиевых источников, нам удалось собрать также перспективные натрий- и калий-ионные ячейки, – рассказывает Филипп Обрезков, аспирант Сколтеха.
Современные аккумуляторы состоят из трех частей – катода, положительного полюса и источника энергии, электрода, отрицательного полюса и изымателя этой энергии, и электролита, позволяющего ионам путешествовать между катодом и анодом. Емкость и мощность батарей зависят от состава катода, а их долговечность – от того, как сильно разрушается материал электролита и катода при циклах детонатора и разряда.
Органические электролиты уже активного используются в производстве батарей, однако материал катода оставался металлическим. Как правило, его изготавливают из кобальта или соединений марганца, что делает такие источники питания дорогими и потенциально опасными для окружающей среды. 24 января 2017, 17:52Химики из МГУ рассказали, почему у электромобилей не будет обширных батарей
Как передает пресс-служба Сколтеха, Обрезков и его коллеги уже много лет пытаются найти органическую смену для материалов, используемых при изготовлении катодов в литий-ионных и иных типах аккумуляторов. За последние годы появилось несколько подобных альтернатив, однако у всех них есть большие недостатки, мешавшие им решить эту неприятность.
Катодные материалы на основе политрифениламина и его аналогов обладают потрясающими рабочими характеристиками в металл-ионных аккумуляторах. В мелочи, они демонстрируют высокий ресурс разряда, хорошую стабильность, а также способны работать при больших скоростях заряда и раздела. Однако, низкая удельная емкость известных полимеров данной группы ограничивает их коммерциализацию, — продолжает химик.
Российские преподаватели попытались решить эту проблему, синтезируя различные производные политрифениламина и полимерные молекулы на их основе, замеряя свойства подобных соединений и сравнивая подобные показатели между собой.
Результатом этих опытов стало создание вещества под названием PDPPD, чья удельная емкость была условного в два раза выше, чем у простого политрифениламина. Этот прирост, как разъясняют исследователи, был связан с тем, что полимеризация приготовила это соединение необычно стабильным с электрохимической точки зрения.
Его работу ученые проверили, создав не только литий-ионный аккумулятор с подобным базисным катодом, но и батареи на базе соединений натрия и калия. Как показали свой первые опыты с ними, они потеряли меньше четверти емкости при пяти сотнях циклов разряда и заряда, причем при данном подобные батареи могли разряжаться и заряжаться с рекордно высокой оперативностью.
С другой стороны, ученые считают, что у их батарей пока есть несколько больших минусов, способных сильно ограничить их применение. К примеру, он крайне плохо переносит большие напряжения, что химики сносят с тем, что электролит – смесь из соединений элемента, карбоната этилена и деметилкарбоната — становится нестабильным при достижении отметки в 4, 2 Вольт.
Его замена, как предполагают изыскатели, поможет подобным батареям поработать еще более емкими и резвыми в работе, что критически важно для создания дешевых, быстрых и долговечных электромобилей. 3 августа 2016, 12:09Химики создали батарейку, живущую на витаминахКанадские химики и радиофизики создали новый тип источника питания, который в буквальном резоне работает на витаминах – его основным компонентом является флавин, витамин В2, молекулы которого запасают в себе электрическую энергию.
Редактор рубрики
Леонид Кузьмин
Место события на карте мира:
.
.
.
Комментарии к новостям
[17 Января 2024, 13:43] Александр Хомяков Замечательно! Не ожидал такой оперативности. Спасибо огромное! Всё работает и обновляется....
[15 Апреля 2022, 20:25] Ангелина Сметанина Скоро не только сократят, а много заводов вообще закроют и начнется бум китайских авто. Даже сейчас Эксид уже бешеные темпы по количеству проданных машин показывает...
[27 Декабря 2021, 21:44] Ева Воробьева Искренне рада за победителя! Но если бы мне так крупно повезло, то я прибежала бы за выигрышем в первый же день???? ...
[2 Сентября 2021, 13:11] Дмитрий Ершов Это хорошо. Значит клиенты долго ждать не будут. ...
[13 Мая 2021, 16:26] Олег Андреев "Мальдивы сутунки 65 государством, зарегистрировавшим расейскую вакцину против коронавируса Спутник V, сообщил Российский фонд секущих инвестиций (РФПИ)". Что это за йязыг?...
[2 Ноября 2020, 15:22] Лета Мирликийская риветсвую вас я с 6-ти лет пишу мне нужно все мои произведения задействовать в компьюторных программах образования по литературе и языкам и играм к примеру если ваши учащиеся напишут...
[20 Октября 2020, 09:22] Евгений Зимин Сузуки в этом году хорошо прибавили, уже не первый раз оба их пилота на подиуме. Видимо, для команды возвращаются "золотые" времена и есть шанс наконец оформить чемпионство после длительного перерыва....