Обратимая химия открывает путь к более безопасным аккумуляторам
Москва, 10:38, 10 Май 2019, редакция FTimes.ru, автор Евгения Ковалева.
Исследователи из Мэрилендского университета и Армейской исследовательской лаборатории США сделали важный шаг к созданию мощных аккумуляторов, улучшив свою водно-солевую батарею новым типом химической трансформации на катоде. Она создает обратимый твердый слой соли.
Ранее явление в таких системах не наблюдалось, сообщает phys.org. Команда впервые сообщила о батареях с электролитом типа «соль в воде» в 2015-м. Теперь ученые модифицировали систему, добавив новый катод без металлов переходного ряда. Система работает при среднем напряжении 4,2 В, демонстрируя хорошую циклическую стабильность и беспрецедентную энергоемкость, сопоставимую с показателями литий-ионных батарей.
Результаты исследования представлены в журнале Nature.
«Они предложили самую креативную химию для аккумуляторов, какую я видел за последние 10 лет, — сказал профессор Джеффри Дан из Университета Далхаузи. – Теперь нужно проверить, удастся ли создать практичное долговечное устройство».
Используя обратимое переслаивание галогенов в графитовых структурах, развившееся благодаря сверхконцентрированному водному электролиту, команда получила энергетическую плотность, считавшуюся невозможной.
«Катод идеально работает в нашей системе, повышая ее уникальность. Устройство сочетает энергетическую плотность и безопасность», — сказал один из первых авторов работы, Чонъинь Ян из Мэрилендского университета.
Исследователи модифицировали аккумулятор тестовых размеров – с небольшую пуговицу. Для получения практичной, пригодной к производству батареи нужно продолжить работу.
Отдаваемая мощность нового устройства превышает показатели стандартного питающего элемента мобильного телефона на 25%. Модифицированный катод может поддерживать 240 мА/г в течение часа – примерно в 2 раза больше, чем обычные электроды смартфонов и ноутбуков.
