В Саратове создали материалы для аккумуляторов будущего

Современную жизнь сложно представить без перезаряжаемых источников электрического тока, способных к быстрому обмену энергией с питаемой ими или заряжающей их системами.

Недавние исследования, проведенные в СГУ имени Н.Г. Чернышевского, привели к созданию материалов для нового типа литий-ионных источников питания. Авторы работы утверждают, что эти материалы обладают высокой безопасностью в использовании и позволяют создавать химические источники питания, объединяющие преимущества современных аккумуляторов и суперконденсаторов при значительно увеличенном сроке службы. Результаты исследования были опубликованы в журнале "Электрохимическая энергетика".

Согласно исследованиям ученых Саратовского национального исследовательского государственного университета имени Н.Г. Чернышевского (СГУ), использование смартфонов, планшетов и другой электроники с аккумуляторами или конденсаторами стало неотъемлемой частью повседневной жизни для практически каждого жителя планеты.

Потребность человечества в надежных перезаряжаемых источниках питания, которые способны быстро заряжаться, долго сохранять свою работоспособность и обладать большим количеством циклов зарядки-разрядки, стимулирует ученых к постоянной работе над улучшением существующих и разработке новых типов аккумуляторов и суперконденсаторов. Ведь именно эти устройства являются ключевыми компонентами для обеспечения энергетической устойчивости в современном мире.

Современные технологии и научные разработки в области аккумуляторов и суперконденсаторов играют важную роль в повседневной жизни людей, обеспечивая энергией мобильные устройства, транспортные средства и даже системы хранения энергии.

Исследования в области разработки химических источников электрического тока представляют собой один из ключевых научно-технологических вызовов современности. Важным направлением в этой области является поиск и создание функциональных материалов для электродов, объединяющих преимущества как аккумуляторов (высокая удельная электроемкость и энергоемкость), так и суперконденсаторов (высокая скорость обмена энергией). Об этом рассказал доцент кафедры физической химии Института химии СГУ, Арсений Ушаков.

Сотрудники кафедры физической химии СГУ провели синтез композиционных материалов на основе фосфата ванадия-лития и титаната лития. Эти материалы представляют собой перспективные компоненты для создания электродов с улучшенными характеристиками, способных обеспечить эффективную работу электрохимических устройств. Разработка новых материалов для электродов открывает новые возможности для улучшения производительности и долговечности батарей и аккумуляторов, что имеет важное значение для различных отраслей промышленности и повседневной жизни.

Исследования проведены с использованием наноструктурированных углеродных нанотрубок, из которых были созданы электроды методом прокатки через вальцы. Проведены лабораторные эксперименты для проверки свойств электродов.

Выявлено, что фосфат ванадия-лития (Li3V2(PO4)3) и титанат лития (Li4Ti5O12), применяемые в составе электродов в качестве катода и анода соответственно, обладают высокой способностью к быстрому накоплению электрического заряда.

Это исследование вписывается в рамки стратегического проекта СГУ "Химия и новые материалы" по федеральной программе "Приоритет-2030" национального проекта "Наука и университеты". Результаты исследования открывают перспективы для развития ресурсосберегающих химических технологий и высокотехнологичных решений в различных областях, включая промышленность, медицину и экологию.

Источник и фото - ria.ru