Ruski znanstveniki so razvili nov katodni material za kovinsko-ionske baterije

Ruski raziskovalni skupini iz Centra za energetske znanosti in tehnologije v Skoltehu je uspelo ustvariti nov katodni material, ki je temeljil na titanov fluorid fosfatu. Zahvaljujoč temu materialu je bilo mogoče doseči visoko in, kar je najpomembneje, stabilno delovanje pri povečanih izpustnih tokovih.

Znanstveniki so rezultate opravljenega dela delili v gradivu, objavljenem na avtoritativnem viru Nature Communications.

Zakaj potrebujemo nove materiale za baterije

Danes obstaja hegemonija litij-ionskih baterij, ki uporabljajo litij in kobalt, ki sta precej dragi kovini. In njihova zaloga (po najnovejših podatkih) je precej omejena in se hitro topi.

Zato znanstveniki po vsem svetu iščejo ustrezno nadomestitev dragih in redkih komponent med bolj pogostimi in cenejšimi.

Iskanje je vodilo znanstvenike Skoltecha, da so dobili potencialno zelo obetaven material na osnovi titan fluorid fosfata (KTiPO4F), ki ima dovolj visok elektrokemijski potencial in se lahko pohvali z izjemno visoko stabilnostjo delovanja pri povečanih hitrostih polnjenja in praznjenje.

Zakaj titan

Titanov material ni bil izbran naključno, saj je po distribuciji na 10. mestu med vsemi kovinami. V tem primeru reagenti, ki vsebujejo titan, niso samo na voljo, temveč imajo tudi večjo stabilnost in so popolnoma nestrupeni.

Zdi se le idealen kandidat za zamenjavo nevarnega in dragega litija. Edina težava je bila v tem, da so bile do zdaj uporabljene titanove spojine izredno nizke elektrokemični potencial, kar je znatno omejilo praktično specifično zmogljivost takega baterija.

Toda ruski znanstveniki so to oviro lahko premagali.

Kakšne so možnosti za izum

Kot pravi S. Fedotov, opravljeno delo za izdelavo novega materiala za anodo na osnovi KTiPO4F je izjemen rezultat, ki je v dobesedno ruši paradigmo, da so bili materiali na osnovi titana zaradi nizke vrednosti prej anodni potencial.

Opravljeno delo tudi kaže, da z dobrim dvomom in kompetentnim pristopom lahko ustvarite nove materiale, s pomočjo katerih bodo nastali materiali z novimi, prej neznanimi lastnosti.

Znanstvena skupina je vse študije objavila v reviji Nature Communications

Če vam je bilo gradivo všeč, ne pozabite všečkati, se naročiti in objaviti. Hvala za pozornost!