Поиск - новости науки и техники

Зеленая энергетика. Создан органический катод для аккумулятора

04.06.19

Батарейки, безопасные для природы – это возможно. Ученые из Сколтеха, ИПХФ РАН и РХТУ создали новый полимерный катодный материал на основе политрифениламина, который может быть использован при создании быстрозаряжаемых металл-ионных аккумуляторов нового поколения. Результаты исследований опубликованы в Journal of Material Chemistry A.

Современные аккумуляторы состоят из трех частей – катода, положительного полюса и источника энергии, анода, 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 устойчивости комплектующих при циклах заряда и разряда.

Органические электролиты уже используются в производстве батарей, но катоды по-прежнему делают из металла, это дорого и опасно для экологии. Катоды можно создать и на основе органических соединений – углерода, гелия, азота, кислорода, серы. У батарей на их основе большая энергоэмкость, они быстрее заряжаются и их можно переработать как обычный бытовой пластик.

Исследователям удалось создать новый катодный материал на основе соединения полифениламинового ряда — поли-N,N′-дифенил-p-фенилендиамин (PDPPD). На его основе был создан  литий-ионный аккумулятор с подобным органическим катодом, а также  батареи на базе соединений натрия и калия. Как показали первые опыты, они потеряли меньше четверти емкости при пяти сотнях циклов разряда и заряда. Еще один несомненный плюс – очень высокая скорость зарядки.

Но до коммерческого применения разработки еще далеко. Электролит из соединений лития, карбоната этилена и деметилкарбоната плохо переносит высокие напряжения.

Александр Ильин

Александр Ильин

1 комментарий