May 13, 2024

Сколтех розробив високопотужні калієві акумулятори, що заряджаються за 10 секунд

Сколтех розробив високопотужні калієві акумулятори, що заряджаються за 10 секунд

Вчені розробили калієві акумуляториоснові органічних матеріалів, які володіють рекордними показниками стабільності, ємності, потужності, і здатні повністю заряджатися/розряджатися за лічені секунди.

В даний час широке поширенняотримали літій-іонні акумулятори. Однак через стрімкого розвитку електротехніки та електротранспорту, а також обмеженість запасів Li і перехідних металів, в найближчі 10 років виникне серйозна проблема дефіциту сировини для їх виробництва. Тому вчені всього світу займаються пошуком ефективних альтернатив із найбільш поширених елементів, таких як калій, натрій і залізо.

Успіху в цьому напрямку домоглися дослідникиз Сколтеха, які спільно з колегами з Інституту проблем хімічної фізики РАН і Уральського федерального університету розробили надшвидкі калієві акумулятори на основі органічних полімерів з високою ємністю.

Для цього вони використовували анод з легкоплавкогокалій-натрієвого сплаву (температура плавлення -12,7 ˚C), нанесеного на вуглецевий папір, і високовольтні органічні катоди з редокс-активних полімерів. Отримані зразки акумуляторів можна повністю заряджати/розряджати менш ніж за 10 секунд.

При цьому один із полімерних катодів показаврекордну енергоємність, а другий – стабільність:  втрата ємності становила лише 11% після 10 тис. робочих циклів. Акумулятори на основі обох матеріалів продемонстрували також високі показники потужності до 100 кВт/кг, що відповідає рівню суперконденсаторів.

</ P>