Сотрудники ФИЦ проблем химической физики и медицинской химии РАН совместно с коллегами синтезировали азотсодержащее соединение TPHATP, которое применили в качестве катода для калиевых батарей. Это решение обеспечило значительное расширение диапазона рабочих температур аккумуляторов.
Калий-ионные аккумуляторы — перспективная альтернатива литий-ионным, особенно для масштабного накопления энергии, благодаря высокой распространённости и доступности калия. Однако их развитие сдерживается тем, что традиционные неорганические катоды эффективно работают преимущественно с литием, поэтому поиск новых катодных материалов остаётся ключевой задачей.
В поисках решения российские исследователи обратились к органическим электродным материалам, отличающимся структурной гибкостью и возможностью молекулярного дизайна.
В одной из последних работ показано применение азотсодержащего ароматического соединения — трифеназино[2,3-b]гексаазатрифенилена (TPHATP) — в качестве катодного материала для калиевых аккумуляторов.
Ключевым результатом работы стала высокая низкотемпературная устойчивость аккумуляторов на основе TPHATP. При −50 °C они сохраняли 73 % начальной ёмкости (147 мА·ч/г), а после возврата к комнатной температуре ёмкость полностью восстанавливалась, что указывает на обратимость процессов и отсутствие холодовой деградации.
A nitrogen-rich phenazine-fused hexaazatriphenylene cathode enables low-temperature potassium battery operation at −50 °C (Olga A. Kraevaya, Irina I. Lebedeva, Yuriy I. Baluda, Guzaliya R. Baymuratova, Andrey V. Maskaev, Ivan S. Zhidkov et al.)
Фото: © @rasofficial
Источник: Российская академия наук
