Изучение катодов из неупорядоченных материалов может помочь улучшить литий-ионные батареи

ГлавнаяНаука Олег Фокин

Исследователи Национальной лаборатории Лоуренса в Беркли сообщили о прогрессе в модернизации литий-ионных батарей за счет катодов из материалов с неупорядоченной структурой.

В статьях, опубликованных в Nature Communications и Physical Review Letters, команда, возглавляемая Гербрандом Седером, представила ряд правил создания новых неупорядоченных материалов. Ранее этот процесс основывался на методе проб и ошибок. Авторы также нашли способ внедрить в материал фтор для повышения его стабильности и емкости.

Катоды литиевых батарей обычно имеют упорядоченную структуру. Несколько лет назад команда Седера выяснила, что некоторые неупорядоченные материалы имеют более высокие характеристики.

«Открытие было сделано методом проб и ошибок, в основном полагаясь на человеческую интуицию, — отметил Александр Урбан, первый автор статьи PRL. – Сейчас мы впервые определили простые критерии для прогнозирования состава новых неупорядоченных структур».

Помимо большей емкости, такие материалы позволяют отказаться от использования кобальта, более половины месторождений которого находятся в странах с нестабильной политической обстановкой. Переход на неупорядоченные каменные соли позволит применять больше химикатов, вроде хрома, молибдена и титана.

Третьим достоинством структур, стала возможность использования фтора. Он повышал емкость изделия и срок службы батареи, за счет усиления стабильности.

«Новый катодный материал – важный прорыв в модернизации литий-ионных аккумуляторов, которая в данный момент буксует», — отметил Седер. Продемонстрировав концепцию, специалист планирует продолжить повышать концентрацию фтора в структуре.

Новости партнеров


Ещё новости
Материалы партнеров