p>Учёные по всему миру постоянно ищут способы улучшения характеристик литий-ионных аккумуляторов, которые сегодня можно встретить в самых разнообразных устройствах — от телефонов до электромобилей. О важном достижении в данной сфере отрапортовали исследователи Московского государственного университета имени М. В. Ломоносова.

Основной элемент литий-ионного аккумулятора, ограничивающий его энергоёмкость, — это материал, из которого сделан катод. В связи с этим учёные и инженеры экспериментируют с новыми катодными материалами, которые позволят батареям заряжаться на полную ёмкость за считанные минуты, работать при больших плотностях тока и запасать больше энергии, чем это возможно сейчас.

Один из наиболее перспективных классов катодных материалов для нового поколения литий-ионных аккумуляторов — это фторидофосфаты переходных металлов. В частности, российские исследователи совместно с бельгийскими коллегами предложили перспективный материал на основе фторидофосфата ванадия и калия.

Учёным удалось стабилизировать уникальный кристаллический каркас, обеспечивающий быстрый транспорт ионов лития за счёт обширных протяжённых полостей и каналов. Как следствие, предложенный катодный материал продемонстрировал высокие скорости заряда и разряда (вплоть до 90 секунд) с сохранением более 75 % от первоначальной удельной ёмкости. После оптимизации морфологии и состава материал сможет составить серьёзную конкуренцию известным коммерциализированным высокомощным катодным материалам, таким как NaSICON.

Кроме того, достижение российских исследователей является стимулом к разработке нового типа аккумуляторов, в которых в роли подвижного иона (носителя заряда) будет выступать не ион лития, а ион калия. «Предполагается, что такие аккумуляторы не только обеспечат высокие энергетические показатели, но и станут крайне привлекательными с экономической точки зрения за счёт существенного уменьшения стоимости при замене дорогостоящих литийсодержащих компонентов на более доступные и дешёвые калийсодержащие аналоги», — отмечают специалисты. 

Источник:

Источник: 3DNews