Российские ученые разработали органический электродный материал для калий-ионных аккумуляторов большой емкости и мощности. Он может стать экологичной и дешевой альтернативой литий-ионным аккумуляторам.
Разработан новый электродный материал для батареек / ©Getty images
Подробное описание исследования опубликовано в Journal of Power Sources. Один из недостатков литий-ионных аккумуляторов – ограничение в скорости отдачи и накопления энергии. Это не позволяет заряжать и разряжать устройство без ущерба для его работоспособности. Кроме того, литий — исчерпаемый металл, добываемый из подземных месторождений.
Массовое использование литиевых аккумуляторов со временем приведет к дефициту лития и повышению цены на производство литий-ионных элементов. Авторы исследования создали органическое соединение, которое позволит заменить неорганические материалы для производства калий-ионных аккумуляторов.
Октагидрокситетраазапентацендион (OHTAPQ) — новый электродный материал для анода калиевых аккумуляторов с высокой удельной емкостью заряда. Он сочетает в себе высокую производительность и стабильность по количеству циклов зарядки-разрядки.
«При разработке органических материалов для аккумуляторов мы ставим перед собой две задачи. Первая — создать эффективный аккумулятор, который будет запасать много энергии и будет легким. При одинаковом количестве циклов заряда-разряда, но при большем запасе энергии заряда батареи будет хватать на большее время. Вторая — достигнуть его стабильности по количеству циклов зарядки-разрядки, в течение которых он сохранит работоспособность.
Электрод на основе OHTAPQ продемонстрировал высокую удельную емкость и стабильную работу в течение более 1200 циклов заряда-разряда. Это позволит использовать материал в сверхбыстрых аккумуляторах для любых устройств», — говорит доцент кафедры электрофизики УрФУ Иван Жидков.
Протестировав новый материал в качестве анода, ученые пришли к выводу, что с его помощью можно достичь рекордно высоких эксплуатационных характеристик для калий-ионных аккумуляторов.
«Органические аккумуляторы обладают большим потенциалом для широкого применения. Органические материалы легче неорганических, а энергии запасают больше. Например, если облегчить аккумуляторы электромобиля, машина будет меньше весить или на тот же вес будет запасать больше электроэнергии, то есть увеличится длительность хода. То же касается телефонов и других устройств, работающих на аккумуляторах», — поясняет Иван Жидков.
Отметим, над исследованием работали ученые Института проблем химической физики РАН (Черноголовка), Уральского федерального университета и Уральского отделения РАН (Екатеринбург), Центра энергетических наук и технологий Сколтеха (Москва) и Силезского технологического университета (Гливице, Польша). Проект поддержан Министерством науки и образования Российской Федерации.
Комментарии
Даже не вес аккума осн проблема, а то, как его будут утилизировать после использования. Эдак через лет 10-20 будут горы литиевых аккумов, и на тек момент не закладываются никакие облегчения для промышленной роботизированной их разборки и утилизации.
Так что африканцы будут ими баловаться, на пляжах Гвинеи. Там же, где сейчас заканчивают свои дни матплаты, сисблоки, и прочая отслужившая свое электронная техника.
Буду весьма рад, если вы подскажете полный цикл производства с последующей 100% утилизацией. В такое наверное только боги умеют, на данном этапе развития человечества совершенно не критично и не является необходимым.
Конечно не критично, по уши в мусоре будем сидеть, а все, что нам смогут предложить - ну чешите на Марс и там начинайте все сначала.
Уже если поднят такой хайп по прогрессивности электроперехода - то сразу нужно делать все нормально. Принципы RRR (Recycle, Reduce, Reuse) - когда были придуманы? Вы представляете себе, что вдобавок к горам шин еще и будут везде валяться горы старых аккумов? И спаситель Илон Маск будет улыбаться с плакатов...Где-то я уже такое видел, наверное, в к\ф "Бегство мистера Мак-Кинли"....
Если ты ту пой, то это твои проблемы, но свои мысли выдавать за истинну не имеешь права. Б/у электроника перерабатывается уже давно. Золото, серебро есть в ней и попутно извлекают и остальные типа меди, олова, свинца.
Так же и литийионные аккумы спокойно перерабатывается. Извлекаются соли лития и другие материалы.
То же касается и аккумуляторов - будет потребность на законодательном уровне всех владельцев обязуют сдавать б/у технику и аккумуляторы либо плати за новую при покупке дороже либо штраф,если неудосужился сдать старое.А то что сейчас есть такие свалки это не отсутвие технологий переработки, а не желание некоторые предпринимателей и правительств этим заниматься.
Каждый день по 10 новостей о том, что и так и эдак, и такой и сякой новый аккумулятор изобретают, а на деле...
А вот охотно соглашусь. И не десятая и даже не сотая новость о прорыве в деле аккумов. А воз и ныне там, и на прилавке все те же до боли осточертевшие литий-ионные. А нет, теперь стали писать мантру про перерабатываемость - чтобы успокоить нежные организьмы, возмущенные загрязнением. Но на самом деле, конечно, никто ничего не перерабатывает.