Острая нехватка лития в мире делает актуальным поиск альтернативной технологии хранения энергии. Логичной заменой литию будут натрий и калий, однако их ионы значительно больше по размеру и не помещаются в структуру тех катодных материалов, которые работают с ионами лития. Аналогично натрий не внедряется в графитовый анод, а калий делает это с трудом.
Исследователи из Лаборатории перспективных электродных материалов для химических источников тока ФИЦ ПХФ и МХ РАН в Черноголовке решили заменить неорганические катоды и аноды на органические соединения.
Рекордная энергоемкость калий-ионных аккумуляторов была достигнута с использованием органических катодов, разработанных в 2019 году. Потом учёные достигли нового рекорда: энергоемкость нового органического катода составила 696 Вт*ч/кг.
«Разработка нового полимерного катодного материала на основе антрахинона и хинизарина позволила улучшить характеристики как литиевых, так и калиевых источников тока. Для литиевых ячеек мы получили стабильную разрядную емкость >400 мА*ч/г и стабильную работу в течение 1000 заряд-разрядных циклов, что не уступает показателям лучших неорганических электродных материалов. Для калиевых ячеек мы продемонстрировали >3000 заряд-разрядных циклов без потери емкости, что является одним из рекордов для данного типа устройств», — рассказала Inscience.news заведующая Лаборатории Ольга Краевая.
Фото: © РАН
Источник: РАН
