Russische wetenschappers hebben een nieuw kathodemateriaal ontwikkeld voor metaalionbatterijen

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.

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.

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.

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!