Οι Ρώσοι επιστήμονες έχουν αναπτύξει ένα νέο υλικό καθόδου για μπαταρίες μεταλλικών ιόντων

Μια ρωσική ερευνητική ομάδα από το Κέντρο Επιστημών και Τεχνολογιών Ενέργειας που βρίσκεται στο Skoltech κατάφερε να δημιουργήσει ένα νέο υλικό καθόδου, το οποίο βασίστηκε σε φωσφορικό φθοριούχο τιτάνιο. Χάρη σε αυτό το υλικό, ήταν δυνατό να επιτευχθεί υψηλή, και το πιο σημαντικό, σταθερή απόδοση σε αυξημένα ρεύματα εκφόρτισης.

Οι επιστήμονες μοιράστηκαν τα αποτελέσματα της εργασίας που πραγματοποιήθηκε σε ένα υλικό που δημοσιεύθηκε στον επίσημο πόρο Nature Communications.

Γιατί χρειαζόμαστε νέα υλικά για μπαταρίες

Σήμερα, υπάρχει ηγεμονία μπαταριών ιόντων λιθίου, οι οποίες χρησιμοποιούν λίθιο και κοβάλτιο, που είναι αρκετά ακριβά μέταλλα. Και το απόθεμά τους (σύμφωνα με τα τελευταία στοιχεία) είναι μάλλον περιορισμένο και λιώνει γρήγορα.

Επομένως, οι επιστήμονες σε όλο τον κόσμο αναζητούν μια κατάλληλη αντικατάσταση για ακριβά και σπάνια συστατικά μεταξύ των πιο κοινών και φθηνότερων.

Η έρευνα οδήγησε τους επιστήμονες της Skoltech να αποκτήσουν ένα δυνητικά πολύ υποσχόμενο υλικό με βάση το φωσφορικό φθοριούχο τιτάνιο (KTiPO4F), το οποίο διαθέτει αρκετά υψηλό ηλεκτροχημικό δυναμικό και μπορεί να υπερηφανεύεται για εξαιρετικά υψηλή σταθερότητα λειτουργίας σε αυξημένους ρυθμούς φόρτισης και απαλλάσσω.

Γιατί τιτάνιο

Το υλικό τιτανίου δεν επιλέχθηκε τυχαία, διότι όσον αφορά τη διανομή κατατάσσεται 10η μεταξύ όλων των μετάλλων. Ταυτόχρονα, τα αντιδραστήρια που περιέχουν τιτάνιο δεν είναι μόνο διαθέσιμα, αλλά έχουν επίσης αυξημένη σταθερότητα και είναι εντελώς μη τοξικά.

Φαίνεται απλώς ένας ιδανικός υποψήφιος για την αντικατάσταση επικίνδυνου και ακριβού λιθίου. Το μόνο πρόβλημα ήταν ότι οι ενώσεις τιτανίου που χρησιμοποιήθηκαν μέχρι στιγμής είχαν εξαιρετικά χαμηλά επίπεδα ηλεκτροχημικό δυναμικό, το οποίο περιόρισε σημαντικά την πρακτική ειδική ικανότητα αυτού του είδους μπαταρία.

Όμως οι Ρώσοι επιστήμονες κατάφεραν να ξεπεράσουν αυτό το εμπόδιο.

Ποιες είναι οι προοπτικές της εφεύρεσης

Ως S. Fedotov, το έργο που έγινε για τη δημιουργία ενός νέου υλικού για την άνοδο που βασίζεται στο KTiPO4F είναι ένα εξαιρετικό αποτέλεσμα, το οποίο σε κυριολεκτικά σπάει το παράδειγμα ότι τα υλικά με βάση το τιτάνιο θεωρούνταν προηγουμένως ανοδικά λόγω του χαμηλού δυνητικός.

Η δουλειά που έχει γίνει δείχνει επίσης ότι με τον σωστό σκεπτικισμό και μια ικανή προσέγγιση, μπορείτε δημιουργήστε νέα υλικά με τη βοήθεια των οποίων θα δημιουργηθούν υλικά με νέα, προηγουμένως άγνωστα ιδιότητες.

Η επιστημονική ομάδα δημοσίευσε όλες τις μελέτες στο περιοδικό Επικοινωνία φύσης

Αν σας άρεσε το υλικό, μην ξεχάσετε να σας αρέσει, να εγγραφείτε και να δημοσιεύσετε ξανά. Ευχαριστώ για την προσοχή!