Поделиться
Исследователи из Сколтеха и МГУ установили механизмы хранения заряда для NiBTA
Исследователи из Сколтеха вместе с коллегами из МГУ установили механизмы хранения заряда для NiBTA — недавно открытого материала, который может привести к созданию передовых аккумуляторов с высокой скоростью заряда. Их работа опубликована в журнале Chemical Science, сообщили CNews представители Сколтеха.
Быстрозаряжаемые аккумуляторы нужны для множества приложений, включая электромобили, для владельцев которых остро стоят риски несвоевременного разряда машин в дороге. Однако анодные материалы современных аккумуляторов либо не подходят для надежной работы в условиях быстрого заряда, либо дают невысокую энергоемкость. Это мотивирует ученых искать новые материалы, которые обладают повышенной емкостью и могут безопасно работать при высокой скорости заряда.
Недавно исследователи представили NiBTA — новый перспективный анодный материал, представляющий из себя координационный полимер на основе никеля и тетрааминобензола. Однако оставалось непонятным, каким образом NiBTA заряжается и разряжается в аккумуляторах. Разные научные группы предлагали совершенно разные механизмы, главным образом из-за того, что данные были слишком неоднозначными, чтобы сделать надежные выводы. В новой работе ученые из Сколтеха скомбинировали передовые методы, чтобы получить представление о поведении NiBTA в литиевых, натриевых и калиевых аккумуляторах.
«Красота этой работы в том, что в ней сведены воедино разнообразные методики, как экспериментальные, так и теоретические, — рассказывает первый автор работы профессор Сколтеха Роман Капаев. — Это помогло получить достоверные результаты, так как каждый метод позволяет увидеть лишь часть картины. Среди прочего мы использовали рентгеновскую дифракцию и спектроскопию комбинационного рассеяния в режимах operando, что позволило в деталях проследить за структурными изменениями внутри аккумуляторов. Мы первые, кто применил такой скрупулезный подход к этому классу соединений. Эта работа проливает свет на электрохимию координационных полимеров, которые могут быть полезными для множества приложений».
Сколтех — негосударственный международный университет. Созданный в 2011 г. в сотрудничестве с Массачусетским технологическим институтом (MIT), Сколтех готовит новое поколение лидеров в области науки, технологий и бизнеса, проводит исследования в прорывных областях и содействует технологическим инновациям с целью решения важнейших проблем, стоящих перед Россией и миром. Сколтех развивает шесть приоритетов: искусственный интеллект и коммуникации, науки о жизни и здоровье, прорывная инженерия и передовые материалы, энергоэффективность и ESG, фотоника, перспективные исследования.
Короткая ссылка
