Ученые придумали более емкие литиевые аккумуляторы

Их емкость повышается почти вдвое

Маргарита Парфененкова

Ученые Южного федерального университета (ЮФУ) предложили метод, позволяющий добиться той же величины емкости электрической энергии в аккумуляторе при значительно меньшей массе катодного материала. Емкость аккумумляторов повышается почти вдвое.
Ученые Международного исследовательского института интеллектуальных материалов ЮФУ производить конверсионный катодный материал на основе фторида железа, говорится в соообщении университета.
Быстроразвивающаяся отрасль производства электромобилей рано или поздно столкнется с дефицитом лития — ключевого элемента для электрохимических аккумуляторов.
Количество лития, который в настоящее время является наиболее важным компонентом современных аккумуляторов, на планете ограничено. Поэтому разработка материалов, обладающих значительно большей емкостью для хранения электрической энергии и возможностью более эффективного применения лития, является безусловно востребованным направлением развития исследований и разработо, говорит научный руководитель направления ЮФУ, профессор МИИ ИМ ЮФУ Александр Солдатов.
Сейчас исследования в области разработки новых, обладающих уникальными характеристиками, материалов для электрохимических систем становятся еще более актуальными в связи с лавинообразным началом замены бензиновых автомобильных двигателей на электрические, и повсеместным распространением электронных гаджетов.
Метод производства конверсионного катодного материала на основе фторида железа, предложенный учеными ЮФУ — простой и масштабируемый. Благодаря конверсионной электрохимической реакции удается получить ту же величину емкости электрической энергии для значительно меньшей массы катодного материала. В отличие от ранее известных способов получения подобных материалов, разработанный в ЮФУ метод подразумевает, что один из компонентов для производства катода — металл-органический каркас MIL-88A (фумарат железа) — синтезируется в водной среде без каких-либо токсичных добавок, что говорит о минимальном вреде окружающей среде. Полученный материал был применен в качестве катода для литий-ионного аккумулятора и показал хорошую стабильность и высокую емкость.
«Фторид железа не заменит литий в аккумуляторах, однако конверсионные катодные материалы позволяют создавать более эффективные аккумуляторы и, таким образом, эффективнее этот литий применять. Сам конверсионный катодный материал обладает существенно более высокими (практически вдвое) показателями удельной емкости и плотности энергии, чем существующие коммерчески-применяемые классические (интеркаляционные) материалы. Помимо этого, разработанный метод синтеза является достаточно простым, масштабируемым и более экологически безопасным», – пояснил младший научный сотрудник Международной исследовательской лаборатории нанодиагностики МИИ ИМ ЮФУ Виктор Шаповалов.
Полученные результаты, опубликованные в научном журнале Journal of Alloys and Compounds, лягут в основу инновационных проектов ЮФУ в области развития новых высокоэффективных конверсионных электрохимических литий-ионных аккумуляторов