Российские ученые сделали важный шаг в области аккумуляторных технологий, разработав революционный материал для батарей нового поколения. Команда из Казанского федерального университета создала и протестировала уникальный состав, который способен значительно улучшить характеристики современных металл-ионных аккумуляторов.
Этот инновационный материал представляет собой ковалентный триазиновый каркас, в который добавлены атомы кремния и фтора. Исследователи уверены, что такие каркасные структуры могут стать основой для создания электродов литий-ионных аккумуляторов благодаря их высокой пористости и стабильности даже при экстремальных химических и температурных условиях.
Однако существующие аналоги имеют свои ограничения: недостаточная электропроводность мешает им полностью раскрыть свой потенциал. Ведущий научный сотрудник Садегх Кавиани выделяет преимущества ковалентных триазиновых каркасов, среди которых легкость модификации, малый вес, гибкость, экологичность и возможность низкого уровня производственных затрат.
Исследования проводились с использованием метода функционала плотности, что позволило ученым тщательно оценить механическую и термодинамическую устойчивость нового материала, а также его энергетические характеристики. Результаты впечатляют: новый материал демонстрирует высокую ёмкость и надежную работу в циклах зарядки-разрядки литий-ионных аккумуляторов. Его теоретическая ёмкость достигает 462 мАч/г — это существенно превосходит показатели графена, который составляет 372 мАч/г.
Таким образом, открытие российских ученых открывает новые горизонты для развития эффективных и долговечных источников энергии, которые могут изменить будущее технологий хранения электроэнергии, сообщает Science XXI