`

СПЕЦИАЛЬНЫЕ
ПАРТНЕРЫ
ПРОЕКТА

Архив номеров

BEST CIO

Определение наиболее профессиональных ИТ-управленцев, лидеров и экспертов в своих отраслях

Человек года

Кто внес наибольший вклад в развитие украинского ИТ-рынка.

Продукт года

Награды «Продукт года» еженедельника «Компьютерное обозрение» за наиболее выдающиеся ИТ-товары

 

Тимур Ягофаров

Быстрый аккумулятор должен быть и безопасным

+24
голоса

Задача ускорения зарядки предусматривает поиск такого материала, который должен быть еще и безопасным в эксплуатации.

Исследователи из Санкт-Петербургского университета синтезировали полимер на основе комплекса никель-сален (NiSalen). Молекулы этого металлополимера действуют как молекулярная проволока, к которой прикреплены энергоемкие нитроксильные подвески. Молекулярная архитектура материала позволяет достичь высоких емкостных характеристик в широком диапазоне температур.

«Мы придумали концепцию этого материала в 2016 году. Тогда мы начали разработку фундаментального проекта «Электродные материалы для литий-ионных аккумуляторов на основе металлоорганических полимеров». Изучая механизм переноса заряда в этом классе соединений, мы обнаружили два ключевых направления развития. Во-первых, эти соединения можно использовать в качестве защитного слоя для покрытия основного проводящего кабеля батареи, который в противном случае был бы изготовлен из традиционных материалов для литий-ионных аккумуляторов. А во-вторых, их можно использовать в качестве активного компонента материалов для электрохимических аккумуляторов», - поясняет Олег Левин, профессор кафедры электрохимии СПбГУ и руководитель исследовательской группы.

На разработку полимера ушло более трех лет. В первый год ученые опробовали концепцию нового материала - они объединили отдельные компоненты, чтобы имитировать электрически проводящую основу и окислительно-восстановительные подвески, содержащие нитроксил. Было важно убедиться, что все части конструкции работают вместе и усиливают друг друга. Следующим этапом стал химический синтез соединения. Это была самая сложная часть проекта. Это связано с тем, что некоторые компоненты чрезвычайно чувствительны, и даже малейшая ошибка может вызвать ухудшение качества образцов.

Из нескольких полученных образцов полимера только один оказался достаточно стабильным и эффективным. Основная цепь нового соединения образована комплексами никеля с саленовыми лигандами. Стабильный свободный радикал, способный к быстрому окислению и восстановлению (заряд и разряд), был связан с основной цепью ковалентными связями.

«Аккумулятор, изготовленный с использованием нашего полимера, заряжается за секунды - примерно в десять раз быстрее, чем традиционный литий-ионный аккумулятор. Это уже было продемонстрировано серией экспериментов. Однако на данном этапе он все еще отстает по емкости - на 30-40% ниже, чем у литий-ионных аккумуляторов. Сейчас мы работаем над улучшением этого показателя при сохранении скорости заряда-разряда», - говорит Олег Левин.

«Новый аккумулятор способен работать при низких температурах и станет отличным вариантом там, где важна быстрая зарядка. Он безопасен в использовании - нет ничего, что могло бы создать опасность возгорания, в отличие от широко распространенных сегодня кобальтовых батарей. Он также содержит значительно меньше металлов, которые могут нанести вред окружающей среде. Никель присутствует в нашем полимере в небольшом количестве, но его гораздо меньше, чем в литий-ионных аккумуляторах», - сообщил Олег Левин.

Исследователи уже подали заявку на патент на свою разработку.

Вы можете подписаться на нашу страницу в LinkedIn!

+24
голоса

Напечатать Отправить другу

Читайте также

Нельзя верить ни одной новости из-за "поребрика".
Всё это - полуправда или дезинформация. И,в любом случае, под санкциями - ни о какой высокотехнологичной продукции из "мордора" - нет смысла говорить. Самостоятельно, без остального мира - Россия, способна только на деструктивные изобретения.

 
 

  •  Home  •  Рынок  •  ИТ-директор  •  CloudComputing  •  Hard  •  Soft  •  Сети  •  Безопасность  •  Наука  •  IoT