Useful content

Russische wetenschappers hebben een nieuw kathodemateriaal ontwikkeld voor metaalionbatterijen

click fraud protection

Een Russisch onderzoeksteam van het Centrum voor Energiewetenschappen en -technologieën in Skoltech slaagde erin een nieuw kathodemateriaal te maken, dat was gebaseerd op titaniumfluoridefosfaat. Dankzij dit materiaal was het mogelijk om hoge en vooral stabiele prestaties te bereiken bij verhoogde ontlaadstromen.

Structurele en microscopische kenmerken van KTiPO4F
Structurele en microscopische kenmerken van KTiPO4F

Wetenschappers hebben de resultaten van het uitgevoerde werk gedeeld in een materiaal dat is gepubliceerd op de gezaghebbende bron Nature Communications.

Waarom hebben we nieuwe materialen nodig voor batterijen

Tegenwoordig is er een hegemonie van lithium-ionbatterijen, die lithium en kobalt gebruiken, wat vrij dure metalen zijn. En hun voorraad (volgens de laatste gegevens) is vrij beperkt en smelt snel.

Daarom zijn wetenschappers over de hele wereld op zoek naar een geschikte vervanging voor dure en zeldzame componenten onder de meer gebruikelijke en goedkopere.

De zoektocht bracht Skoltech-wetenschappers ertoe een potentieel veelbelovend materiaal te verkrijgen op basis van titaniumfluoridefosfaat (KTiPO4F), dat bezit een voldoende hoog elektrochemisch potentieel en kan bogen op een ultrahoge stabiliteit bij het functioneren bij verhoogde laadsnelheden en ontslag.

instagram viewer

"C" - vergroot deel van de HAADF-STEM-afbeelding met bovenop elementaire celinhoud. Titaniumatomen worden weergegeven in rood, fosfor in groen en kalium in blauw. "d" - Grafische weergave van de rangschikking van fluoratomen

Waarom titanium

Het titaniummateriaal is niet toevallig gekozen, omdat het op de 10e plaats staat van alle metalen in distributie. Tegelijkertijd zijn titaniumhoudende reagentia niet alleen beschikbaar, maar hebben ze ook een verhoogde stabiliteit en zijn ze volledig niet-toxisch.

Het lijkt gewoon een ideale kandidaat om gevaarlijk en duur lithium te vervangen. Het enige probleem was dat de tot dusver gebruikte titaniumverbindingen extreem laag waren elektrochemisch potentieel, dat de praktische specifieke capaciteit hiervan aanzienlijk beperkte batterij.

TEM-afbeeldingen met hoge resolutie van KTiPO 4 F-deeltjes met koolstofcoating

Maar Russische wetenschappers waren in staat om deze barrière te overwinnen.

Wat zijn de vooruitzichten voor uitvinding

Zoals S. Fedotov, het werk dat is gedaan om een ​​nieuw materiaal voor de anode te maken op basis van KTiPO4F, is een uitstekend resultaat, dat in breekt letterlijk het paradigma dat op titanium gebaseerde materialen voorheen als anodisch werden beschouwd vanwege de lage potentieel.

Het uitgevoerde werk toont ook aan dat u dat met een gezonde scepsis en een competente aanpak kunt maak nieuwe materialen met behulp waarvan materialen met nieuwe, voorheen onbekende materialen zullen worden gemaakt eigendommen.

De wetenschappelijke groep publiceerde alle onderzoeken in het tijdschrift Nature Communications

Als je het materiaal leuk vond, vergeet dan niet om het leuk te vinden, je te abonneren en opnieuw te posten. Bedankt voor de aandacht!

Staatsdoema keurt goed: de dacha-amnestie wordt met nog eens vijf jaar verlengd

Staatsdoema keurt goed: de dacha-amnestie wordt met nog eens vijf jaar verlengd

De datsja-amnestie zal hoogstwaarschijnlijk worden verlengd tot 1 maart 2026 - de Doema-commissie...

Lees Verder

Hoe maak je een "mini-renovatie" in de badkamer zonder lawaai en stof? 5 voordelige ideeën

Hoe maak je een "mini-renovatie" in de badkamer zonder lawaai en stof? 5 voordelige ideeën

Geen geld, maar u wilt reparatie? Gemakkelijk! Er zijn veel uiterst budgettaire oplossingen die u...

Lees Verder

Hoe mijn buurman appartementen voor kinderen kocht en een winstgevend bedrijf opzette in de verkoop van knoflook.

Hoe mijn buurman appartementen voor kinderen kocht en een winstgevend bedrijf opzette in de verkoop van knoflook.

Veel van mijn buren houden zich bezig met de teelt van knoflook met het oog op de latere verkoop ...

Lees Verder

Instagram story viewer