23.12.2015

Сибирские химики сделали новый материал для супер-батареек

Ученые из Института химии твердого тела и механохимии СО РАН разработали новый материал на основе наноразмерного литий-марганцевого оксида, который позволит сделать литий-ионные аккумуляторы батареи более емкими, а также значительно увеличить скорость заряда. Результаты исследования опубликованы в журнале Nature Materials.

Старший научный сотрудник ИХТТМ СО РАН кандидат химических наук Нина Косова рассказала, что перед учеными стояла задача найти такие материалы, из структуры которых можно было бы экстрагировать два или три иона лития. Из d-металлов, способных к многоэлектронному процессу окисления-восстановления, выбрали марганец, так как его соединения экологически безопасны, в отличие от соединений никеля и ванадия.

Чтобы синтезировать электродный материал, сибирские химики использовали метод твердофазного механохимического синтеза. Работы проводились совместно с французской компанией SAFT - одним из мировых лидеров по производству материалов для литий-ионных аккумуляторов. По результатам совместной работы SAFT опубликовала французский, европейский и мировой патенты.

Химики доказали, что ионы марганца могут участвовать в двухэлектронном окислительно-восстановительном процессе параллельно с ионами кислорода, причем при высоком напряжении. Новое соединение обладает уникальными электрохимическими свойствами. Однако, несмотря на значимость темы и впечатляющие результаты, сибирские химики пока не могут получить грант на свои исследования.

Справка

Сейчас в литий-ионных аккумуляторах, сфера применения которых начинается мобильными телефонами и заканчивается электромобилями, используется кобальт лития. Однако кобальт-содержащим сырьем владеет одна компания, а сам кобальт термически неустойчив и имеет не слишком высокую практическую энергоемкость.

Источники:

1. baikal24-nauka.ru