Новости отрасли

Российские ученые пришли к выводу, что значительную часть дорогих соединений переходных металлов, которые используются при производстве ионных аккумуляторов, можно заменить на их дешевые аналоги на базе полициклических ароматических углеводородов без снижения рабочих характеристик этих батарей. Об этом сообщила пресс-служба "Сколтеха" (входит в группу ВЭБ.РФ).
"Мы показали, что обычные ароматические соединения, такие как нафталин или антрацен, способны работать не хуже, а в некоторых случаях и лучше дорогих синтетических материалов. Это открывает путь к созданию аккумуляторов, в которых ключевые компоненты будут вырабатываться из возобновляемого сырья", - заявил старший научный сотрудник Центра технологий материалов "Сколтеха" Илья Чепкасов, чьи слова приводит пресс-служба вуза.
Как отмечают Чепкасов и его коллеги, сейчас для изготовления литиевых и других типов ионных аккумуляторов используется большое число сложно устроенных и дорогих синтетических материалов, применяемых для изготовления катода, положительного полюса батареи, а также других ее компонентов. Как правило, для их получения используются различные соединения переходных металлов, в том числе никеля и кобальта, которые обладают высокой стоимостью и ограниченными запасами на Земле.
Российские исследователи впервые всесторонне изучили перспективы замены этих металлов на более безопасные для окружающей среды и дешевые материалы, состоящие из полициклических ароматических углеводородов. По словам исследователей, эти органические вещества широко доступны как в природных средах, так и в ископаемых источниках углеводорода, они легко поддаются обработке и переработке.
Проведенный исследователями из "Сколтеха" анализ всех недавних публикаций, чьи авторы изучали свойства полициклических ароматических углеводородов, показал, что многие подобные молекулы не уступают по своим характеристикам их синтетическим аналогам на базе никеля и кобальта. При этом электронными характеристиками данных органических соединений можно легко манипулировать, встраивая в них атомы других элементов и новые функциональные группы.
В теории, это позволяет адаптировать их для решения конкретных задач, связанных со сборкой аккумуляторов, что позволит дополнительно повысить их эффективность или снизить стоимость производства батарей. Также подобные молекулы можно изучать и проектировать при помощи методов машинного обучения и виртуального скрининга, что позволяет подбирать оптимальные материалы для каждого компонента аккумулятора с минимальным числом трудоемких экспериментов, подытожили исследователи.
Источник: ТАСС