Безкобальтовая литий-ионная батарея, которая заряжается за 6 минут.

(Zapoved) – Один Литий-ионный аккумулятор без кобальта и никеля высокая производительность могла бы частично переписать геополитику поставок сырья для хранения. Сегодня группа исследователей из Массачусетский технологический институт (MIT)создатель нового катод на органической основе. Команда продемонстрировала, что этот материал может не только снизить цены на перезаряжаемые аккумуляторы (поскольку он производится по относительно низкой себестоимости), но и проводить электричество со скоростью, аналогичной показателям кобальтсодержащих батарей. Обладает хорошими характеристиками по емкости и скорости зарядки, превосходящими традиционные литий-ионные аккумуляторы.

«Я думаю, что этот материал может оказать большое влияние, потому что он работает очень хорошо».», — сказал Мирча Динкэ, профессор энергетики Массачусетского технологического института и руководитель группы ученых. «Он уже конкурентоспособен по сравнению с существующими технологиями и может сэкономить множество затрат, трудностей и экологических проблем, связанных с извлечением металлов, которые в настоящее время используются в батареях.».

Безкобальтовые литий-ионные аккумуляторы – необходимость

Конечно: это не первый безкобальтовый литий-ионный аккумулятор.

производительность кобальта в электрохимическом хранении они известны, но недостатки то, что он приносит с собой, всегда делало его критически важным элементом. Это редкий металл, цена на него может быстро расти, а большая часть мировых месторождений находится в политически нестабильных странах. Кроме того, горнодобывающие операции представляют опасность для рабочих и производят токсичные отходы, которые загрязняют почву, воздух и воду вокруг шахт. Вот почему с течением времени было изучено несколько альтернатив, некоторые из которых даже вышли на рынок. Как и в случае литий-железо-фосфатные батареи (LFP), который некоторые автопроизводители начинают использовать в электромобилях. Проблема? Устройства LFP имеют примерно половину плотности энергии кобальтсодержащих литиевых батарей.

Катод в TAQ не боится сравнения

Новая батарея MIT заменяет это критически важное сырье, используемое на катодном уровне, на Многослойный компаунд TAQ (бис-тетрааминобензохинон), небольшая органическая молекула. Эти слои могут простираться наружу в любом направлении, образуя графитоподобную структуру. А благодаря наличию в структуре определенных химических групп он может образовывать прочные связи с водородом, что делает материал очень стабильным и нерастворимым. Но для дальнейшей стабилизации исследователи добавили небольшое количество наполнителей, таких как целлюлоза и каучук.

Результат удивителен. Новый органический катод показал высокую проводимость и емкость хранения (плотность энергии 765 Втч/кг) сравнимо с таковыми у традиционных литиевых перезаряжаемых батарей, содержащих кобальт. Кроме того, катодные батареи TAQ могут быть загрузите и скачайте всего за 6 минут, элемент, который может ускорить время зарядки электромобилей. Исследование MIT было опубликовано в ACS Central Science (текст на английском языке).