DigitalArtSpace

Китайские ученые разработали органическую литиевую батарею, сочетающую высокую плотность энергии и способность выдерживать воздействие экстремальных температур. 18 февраля группа исследователей во главе с профессором Сюнь Иньхуа из Тяньцзиньского университета и профессором Хуан Фэем из Южно-Китайского технологического университета опубликовала в журнале Nature информацию о первой готовой к применению органической литиевой батарее, в которой в качестве катода используется инновационный проводящий полимер.

Полимер PBFDO характеризуется оперативной миграцией ионов лития, хорошей электронной проводимостью и низкой растворимостью, благодаря чему возможно создание электродных элементов с плотностью энергии более 250 Вт·ч/кг и функционированием в температурном диапазоне от -70 °C до 80 °C. Специалисты разработали функциональные электродные элементы емкостью 2,5 А·ч, демонстрирующие высокую удельную емкость (~42 мА·ч/см ²) и сверхвысокой массовой загрузкой (до 206 мг/см²), это обеспечивает соответствие прототипа производительности, характерной для распространенных литий-ионных батарей, и демонстрирует инновационный органический подход.

В отличие от традиционных катодов, изготовленных на основе кобальта или никеля, органические полимеры синтезируются из широко доступных молекул и характеризуются структурной податливостью. Исследователи отмечают, что органические компоненты сохранили свою механическую прочность при изгибе, растяжении и сжатии, а также успешно выдержали комплексные тесты на безопасность, включая испытания на прокол, без деформации или утечки энергии. Такая гибкость полимера может найти применение в перспективных гибких электронных устройствах и носимых системах накопления энергии.

В настоящее время во всем мире активно проводятся исследования литий-органических батарей. Японские, корейские и европейские ученые изучают органические катоды и электроды в качестве перспективной замены традиционным соединениям на основе металлов. Ранее усилия исследователей были направлены на совершенствование свойств материалов, включая снижение растворимости и увеличение электропроводности, однако большинство подходов не привели к созданию пригодных для практического применения аккумуляторных элементов с высокой плотностью энергии и достаточной механической прочностью.

В статье, опубликованной в журнале Nature, представлен действующий прототип, характеристики которого по производительности близки к традиционным литий-ионным батареям, но при этом охватывают более широкий диапазон рабочих температур.

Похожие статьи

Новый алгоритм Дарвина-Гёделя учит искусственный интеллект самостоятельно программировать.

В США производят эффективные процессоры: тайванские чипы TSMC возвращаются на родину для завершения производства.

В продаже — новая Lada Granta с увеличенным дорожным просветом

Новые модели Kia могут появиться на российском рынке.

Недорогой аналог Toyota Camry с пробегом более 2000 км завоевал популярность

Рамный внедорожник BAW 212 T01 с мощным двигателем: «Китайский УАЗ» с комфортом.