Найден способ сделать аккумуляторы дешевле и в три раза мощнее | Популярный Университет

Найден способ сделать аккумуляторы дешевле и в три раза мощнее

Найден способ сделать аккумуляторы дешевле и в три раза мощнее

Международная команда учëных из России, Австралии и Израиля разработала новый анодный материал для калий-ионных аккумуляторов. Он позволит существенно увеличить работоспособность батарей и создавать устройства, которые будут держать заряд дольше современных девайсов. Результаты работы опубликованы в журнале Journal of Materials Chemistry A.

Жизнь современного человека невозможно представить без гаджетов, работающих автономно без подключения к сети. Все они получают энергию от литий-ионных аккумуляторов. С каждым годом количество таких устройств растёт, и из-за этого запасы лития в земной коре стремительно истощаются сырьё дорожает. Более того, отработавшие аппараты утилизируются неэффективно. Разработка аккумуляторов на основе калия позволит создавать более дешёвые портативные девайсы. Пока что такие батареи находятся на стадии лабораторных исследований, но уже сейчас известно, что они могут обладать значительной ёмкостью.

Ёмкость электродов определяется количеством ионов металла, которые они могут обратимо отдавать и принимать. В литий-ионных аккумуляторах в качестве анодного материала выступает графит, который способен включать ионы лития в пространства между двумерными углеродными слоями. Такой же способностью проникать в графитовый электрод обладают и ионы калия. Но на сегодняшний день ведутся поиски материалов, обладающих более высокой электрохимической ёмкостью и устойчивостью к повторению цикла заряда-разряда.

Пероксидным методом учёные создали новый материал на основе сульфида сурьмы и восстановленного оксида графена. Суть метода синтеза заключается в самоорганизующемся равномерном осаждении частиц пероксокомплекса сурьмы на поверхности оксида графена из пероксидного раствора. Следующим шагом являлась обработка полученного соединения сероводородом и последующая термическая обработка. В итоге исследователи получили кристаллы сульфида сурьмы на поверхности графеновой подложки. Далее экспериментаторы изучили электрохимические свойства синтезированного композита в качестве анода.

По результатам исследований материал продемонстрировал гораздо более высокие значения электрохимической ёмкости по сравнению с таковой у других анодов из сульфидов фосфора, кобальта и олова: свыше 650 мАч/г. По показателям энергоёмкости анод из оксида графена и сульфида сурьмы превосходит графитовый аналог в три раза.

Автор: Альберт Ахмадеев
Редактор: Анастасия Воротникова

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

Поделиться
  •  
  •  
  •  
  •  
  •  
  •  
  •  
  •  

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: