Разгаданы принципы работы перспективного материала для быстрозаряжаемых аккумуляторов

❋ 4.7

Исследователи из Сколтеха совместно с коллегами из МГУ установили механизмы хранения заряда для NiBTA — недавно открытого материала, который может привести к созданию передовых аккумуляторов с высокой скоростью заряда.

Сколтех

# аккумулятор

# заряд

# зарядка

# литиевые батареи

Структура материала NiBTA / ©Пресс-служба Сколтеха / Автор: Павел Сорокин

Работа опубликована в журнале Chemical Science. Быстрозаряжаемые аккумуляторы нужны для множества приложений, включая электромобили, для владельцев которых остро стоят риски несвоевременного разряда машин в дороге. Однако анодные материалы современных аккумуляторов либо не подходят для надежной работы в условиях быстрого заряда, либо дают невысокую энергоемкость. Это мотивирует ученых искать новые материалы, которые обладают повышенной емкостью и могут безопасно работать при высокой скорости заряда.

Недавно исследователи представили NiBTA — новый перспективный анодный материал, представляющий из себя координационный полимер на основе никеля и тетрааминобензола. Однако оставалось непонятным, каким образом NiBTA заряжается и разряжается в аккумуляторах.

Разные научные группы предлагали совершенно разные механизмы, главным образом из-за того, что данные были слишком неоднозначными, чтобы сделать надежные выводы. В новой работе ученые из Сколтеха скомбинировали передовые методы, чтобы получить представление о поведении NiBTA в литиевых, натриевых и калиевых аккумуляторах.

«Красота этой работы в том, что в ней сведены воедино разнообразные методики, как экспериментальные, так и теоретические, — рассказывает первый автор работы профессор Сколтеха Роман Капаев. — Это помогло получить достоверные результаты, так как каждый метод позволяет увидеть лишь часть картины.

Среди прочего мы использовали рентгеновскую дифракцию и спектроскопию комбинационного рассеяния в режимах operando, что позволило в деталях проследить за структурными изменениями внутри аккумуляторов. Мы первые, кто применил такой скрупулезный подход к этому классу соединений. Эта работа проливает свет на электрохимию координационных полимеров, которые могут быть полезными для множества приложений».

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.

Сколковский институт науки и технологий — негосударственный технологический университет, расположенный в инновационном центре Сколково. Институт был создан в 2011 году при поддержке Массачусетского технологического института. Модель института предусматривает тесную интеграцию технологического образования, исследовательской работы и предпринимательских навыков. Институт ведёт обучение по программам магистратуры и PhD, рабочий язык — английский.