Разработана ключевая технология для батарей следующего поколения
Литий-ионные аккумуляторы считаются сейчас лучшей технологией для элементов питания - у них долгий цикл, высокая удельная мощность и плотность энергии. Однако для транспорта следующего поколения этого недостаточно. Альтернативой могут стать литий-селеновые батареи, обладающие высокой теоретической емкостью и еще большей проводимостью.
Команда исследователей из Великобритании и Австралии описали технологию использования одноатомного катализатора для создания высокоэффективных катодов для литий-селеновых батарей. Их изобретение продемонстрировало хороший потенциал и выдающуюся производительность, сообщает Science Daily.
В основе инновации лежит разновидность металлорганических каркасов - цеолитные имидазолатные каркасы (ZIF) - помещенные на поверхность сфер из полистирола. Затем ZIF преобразовали в полые структуры из углеродного материала. В ходе последующей модификации ученым удалось получить электрокатализатор из атомного кобальта, легированный азотом полый пористый карбон и кобальтовые наночастицы. Соединив селен с полой структурой углеродных частиц, они изготовили композит углерода-селена.
Катализатор из атомов кобальта стал катодом литий-селеновой батареи, которая продемонстрировала улучшенную электрохимическую производительность, в частности, улучшенной емкости (311 мА/ч/г-1) и отличной стабильности (267 мА/ч/г-1 после 5000 циклов) с выходом по току около 100%.
Ученые убеждены, что разработанный ими материал может стать ключевой технологией для батарей нового поколения.
Недавно компания Oxis создала безопасный и емкий литий-серный аккумулятор с удельной энергоемкостью 470 Вт*ч/кг и объемной плотностью почти 800 Вт*ч на литр. Это почти в 2 раза лучше, чем плотность энергии топовых линий-ионных батарей. К 2025 году Oxis намерена довести этот показатель до 600 Вт*ч/кг.
