Исследователи Санкт-Петербургского государственного университета (СПбГУ) разработали новую технологию создания лёгких аккумуляторов, которые по своим характеристикам сопоставимы с литий-ионными батареями, применяемыми в смартфонах. Об этом сообщили в пресс-службе Российского научного фонда (РНФ), а результаты исследования опубликованы в Journal of Materials Chemistry A.
По информации РНФ, литий-ионные аккумуляторы, широко используемые в мобильной электронике, обладают рядом недостатков: они заряжаются медленно, подвержены риску возгорания и зависят от ограниченных запасов лития, которые, по оценкам экспертов, могут исчерпаться к 2050 году.
Поэтому в мире активно ведутся поиски альтернативных решений — экологически безопасных и эффективных источников энергии. Одно из перспективных направлений — разработка органических аккумуляторов, способных накапливать и отдавать электрический заряд за счёт молекулярных преобразований.
Команда учёных СПбГУ разработала способ получения материала на основе проводящего полимера и гидрохинона — вещества, способного эффективно «сохранять» электроны. Новая структура включает чередующиеся звенья полимера и молекулы гидрохинона, что позволяет достичь высокой плотности заряда.
Как отмечают исследователи, эффективность процессов зарядки и разрядки в этом материале достигает 99%. Это означает, что почти вся энергия, затраченная на зарядку, возвращается при разрядке.
Созданный материал обеспечивает высокую ёмкость — от 85 до 112 мАч на грамм, что сопоставимо с литий-ионными аккумуляторами (около 140 мАч/г) и заметно выше, чем у свинцово-кислотных (50–60 мАч/г). По словам профессора кафедры электрохимии СПбГУ Олега Левина, теоретически возможная ёмкость нового материала превышает 200 мАч/г.
В дальнейшем команда планирует изучить потенциал применения нового сополимера в водных органических аккумуляторах, которые могут быть более экологичными, эффективными и универсальными для различных систем хранения энергии.
Как подчёркивают в РНФ, технология не требует сложного предварительного синтеза, что делает её не только перспективной для энергетики, но и экономически привлекательной.
По информации РНФ, литий-ионные аккумуляторы, широко используемые в мобильной электронике, обладают рядом недостатков: они заряжаются медленно, подвержены риску возгорания и зависят от ограниченных запасов лития, которые, по оценкам экспертов, могут исчерпаться к 2050 году.
Поэтому в мире активно ведутся поиски альтернативных решений — экологически безопасных и эффективных источников энергии. Одно из перспективных направлений — разработка органических аккумуляторов, способных накапливать и отдавать электрический заряд за счёт молекулярных преобразований.
Команда учёных СПбГУ разработала способ получения материала на основе проводящего полимера и гидрохинона — вещества, способного эффективно «сохранять» электроны. Новая структура включает чередующиеся звенья полимера и молекулы гидрохинона, что позволяет достичь высокой плотности заряда.
Как отмечают исследователи, эффективность процессов зарядки и разрядки в этом материале достигает 99%. Это означает, что почти вся энергия, затраченная на зарядку, возвращается при разрядке.
Созданный материал обеспечивает высокую ёмкость — от 85 до 112 мАч на грамм, что сопоставимо с литий-ионными аккумуляторами (около 140 мАч/г) и заметно выше, чем у свинцово-кислотных (50–60 мАч/г). По словам профессора кафедры электрохимии СПбГУ Олега Левина, теоретически возможная ёмкость нового материала превышает 200 мАч/г.
В дальнейшем команда планирует изучить потенциал применения нового сополимера в водных органических аккумуляторах, которые могут быть более экологичными, эффективными и универсальными для различных систем хранения энергии.
Как подчёркивают в РНФ, технология не требует сложного предварительного синтеза, что делает её не только перспективной для энергетики, но и экономически привлекательной.
