طور العلماء الروس مادة كاثودية جديدة لبطاريات الأيون المعدنية

تمكنت مجموعة بحثية روسية من مركز علوم وتقنيات الطاقة الموجود في Skoltech من إنشاء مادة كاثود جديدة ، والتي تعتمد على فوسفات فلوريد التيتانيوم. بفضل هذه المادة ، كان من الممكن تحقيق أداء مرتفع ، والأهم من ذلك ، مستقر في زيادة تيارات التفريغ.

شارك العلماء نتائج العمل المنجز في مادة منشورة على المورد الموثوق Nature Communications.

لماذا نحتاج إلى مواد جديدة للبطاريات

اليوم ، هناك هيمنة لبطاريات الليثيوم أيون ، التي تستخدم الليثيوم والكوبالت ، وهما معادن باهظة الثمن. ومخزونهم (وفقًا لأحدث البيانات) محدود نوعًا ما ويذوب بسرعة.

لذلك ، يبحث العلماء في جميع أنحاء العالم عن بديل مناسب للمكونات باهظة الثمن والنادرة من بين المكونات الأكثر شيوعًا والأرخص.

أدى البحث إلى حقيقة أن العلماء من Skoltech تمكنوا من الحصول على مادة واعدة للغاية تعتمد على فوسفات فلوريد التيتانيوم (KTiPO4F) ، والتي تمتلك إمكانات كهروكيميائية عالية بما فيه الكفاية ويمكن أن تتباهى باستقرار تشغيل عالي للغاية بمعدلات شحن متزايدة و إبراء الذمة.

لماذا التيتانيوم

لم يتم اختيار مادة التيتانيوم بالصدفة ، لأنها من حيث التوزيع تحتل المرتبة العاشرة بين جميع المعادن. في هذه الحالة ، لا تتوفر الكواشف المحتوية على التيتانيوم فحسب ، بل إنها تتمتع أيضًا بثبات متزايد وهي غير سامة تمامًا.

يبدو أنه مجرد مرشح مثالي لاستبدال الليثيوم الخطير والمكلف. كانت المشكلة الوحيدة هي أن مركبات التيتانيوم المستخدمة حتى الآن منخفضة للغاية الإمكانات الكهروكيميائية ، والتي حدت بشكل كبير من القدرة العملية المحددة لمثل هذا البطارية.

لكن العلماء الروس تمكنوا من التغلب على هذا الحاجز.

ما هي احتمالات الاختراع

مثل S. Fedotov ، فإن العمل المنجز لإنشاء مادة جديدة للأنود على أساس KTiPO4F هو نتيجة رائعة ، والتي في يكسر حرفياً النموذج القائل بأن المواد القائمة على التيتانيوم كانت تعتبر سابقًا أنوديك بسبب انخفاضها محتمل.

يُظهر العمل المنجز أيضًا أنه مع الشك السليم والنهج الكفء ، يمكنك ذلك إنشاء مواد جديدة بمساعدة المواد التي سيتم إنشاؤها بمواد جديدة غير معروفة سابقًا الخصائص.

نشرت المجموعة العلمية جميع الدراسات في المجلة اتصالات الطبيعة

إذا كنت تحب المادة ، فلا تنسى الإعجاب والاشتراك وإعادة النشر. شكرا للاهتمام!