Модернизированные углеродные молекулы повышают безопасность, долговечность и мощность батарей

Модернизированные углеродные молекулы повышают безопасность, долговечность и мощность батарей
22:00, 09 Янв.

Исследование, опубликованное в журнале Американского химического общества, демонстрирует новый способ сделать углеродсодержащие материалы для батарей гораздо более безопасными, долговечными и мощными за счет принципиального изменения способа соединения молекул фуллерена.

Современные литий-ионные батареи в основном используют графит, что ограничивает скорость быстрой зарядки и создает риски для безопасности из-за осаждения лития. Результаты этих исследований означают прогресс в направлении создания более безопасных электромобилей, более долговечной бытовой электроники и более надежных систем хранения возобновляемой энергии.

Как повысить стабильность фуллеренов Фуллерен — уникальная молекула, которая хорошо подходит для множества потенциальных применений.

Однако низкая стабильность является проблемой, препятствующей его использованию в батареях. Группа исследователей из Университета Тохоку создала ковалентно связанную фуллереновую структуру (Mg₄C₆₀ ) , которая демонстрирует, что углерод может хранить литий совершенно иным и гораздо более стабильным способом, избегая структурного разрушения и предотвращая потерю активного материала, что долгое время препятствовало созданию фуллереновых анодов.

Этот прорыв закладывает основу для разработки материалов для батарей следующего поколения , которые обеспечат более безопасную быструю зарядку, более высокую плотность энергии и более длительный срок службы.

Следующие шаги в области инноваций в сфере аккумуляторных батарей «Наши следующие шаги — расширить эту стратегию ковалентного связывания на более широкий спектр фуллереновых и углеродных каркасов с целью создания семейства стабильных высокоемкостных анодных материалов, пригодных для быстрозаряжаемых батарей», — говорит заслуженный профессор Хао Ли (Институт передовых исследований материалов (WPI-AIMR)).

Дальнейшие шаги будут включать сотрудничество с отраслевыми партнерами для оценки масштабируемости этих материалов и их интеграции в практические форматы элементов питания.

Понимание того, как достичь практического применения в реальных условиях, является важнейшим шагом, который, как мы надеемся, приведет к будущему эффективных, экологически чистых энергетических технологий.

Рубрика: Технологии. Читать весь текст на android-robot.com.