Rusijos mokslininkai sukūrė naują katodinę medžiagą metalų jonų baterijoms

Rusijos mokslinių tyrimų grupei iš Energetikos ir technologijų centro, esančio „Skoltech“, pavyko sukurti naują katodo medžiagą, kurios pagrindas buvo titano fluorido fosfatas. Šios medžiagos dėka buvo įmanoma pasiekti aukštą, o svarbiausia - stabilų veikimą esant padidintoms išleidimo srovėms.

Mokslininkai pasidalijo atlikto darbo rezultatais medžiagoje, paskelbtoje autoritetingame „Nature Communications“ šaltinyje.

Kodėl mums reikia naujų medžiagų baterijoms

Šiandien yra ličio jonų baterijų, kuriose naudojamas ličio ir kobalto, kurie yra gana brangūs metalai, hegemonija. O jų atsargos (naujausiais duomenimis) yra gana ribotos ir greitai tirpsta.

Todėl mokslininkai visame pasaulyje ieško tinkamo brangių ir retų komponentų pakaitalo tarp labiau paplitusių ir pigesnių.

Tyrimas paskatino „Skoltech“ mokslininkus gauti potencialiai labai perspektyvią medžiagą, pagrįstą titano fluorido fosfatu (KTiPO4F), kuris pasižymi pakankamai dideliu elektrocheminiu potencialu ir gali pasigirti itin aukštu veikimo stabilumu esant padidintam įkrovimo greičiui ir išmetimas.

Kodėl būtent titanas

Titano medžiaga nebuvo pasirinkta atsitiktinai, nes pagal pasiskirstymą ji užima 10 vietą tarp visų metalų. Tuo pačiu metu yra ne tik titano turinčių reagentų, bet ir padidėjęs stabilumas bei visiškai netoksiškas.

Tai atrodytų tiesiog idealus kandidatas pakeisti pavojingą ir brangų ličio. Vienintelė problema buvo ta, kad iki šiol naudotų titano junginių buvo labai mažai elektrocheminis potencialas, kuris žymiai apribojo praktinį specifinį tokių pajėgumą baterija.

Tačiau Rusijos mokslininkams pavyko įveikti šią kliūtį.

Kokios yra išradimo perspektyvos

Kaip S. Fedotovo, darbas, atliktas kuriant naują medžiagą anodui remiantis KTiPO4F, yra puikus rezultatas, kuris pažodžiui laužo paradigmą, kad titano pagrindo medžiagos dėl mažo kiekio anksčiau buvo laikomos anodinėmis potencialus.

Atliktas darbas taip pat rodo, kad su skepticizmu ir kompetentingu požiūriu galite sukurti naujas medžiagas, kurių pagalba bus sukurtos medžiagos su naujomis, anksčiau nežinomomis savybės.

Mokslinė grupė visus tyrimus paskelbė žurnale Gamtos komunikacijos

Jei jums patiko medžiaga, nepamirškite patikti, užsiprenumeruoti ir paskelbti iš naujo. Ačiu už dėmesį!