Tokijo universiteto mokslininkai neseniai padarė didelį proveržį savo eksperimentuose, sėkmingai sukūrę naujo tipo ličio jonų akumuliatorių, pasižymintį galimybe pasiekti stabilų įkrovimą ir iškrovimą maždaug 1,000 ciklą nenaudojant kobalto. . Šis rezultatas buvo paskelbtas naujame žurnalo Nature - Sustainable Development numeryje.
Kobaltas yra retas metalas, kurio kaina yra didelė, o neaiškumų, pavyzdžiui, aplinkos tarša. Dėl to mokslininkai jau seniai ieško būdų, kaip sumažinti arba pašalinti kobalto poreikį ličio jonų akumuliatoriuose. Šiuo metu viena iš perspektyviausių katodinių medžiagų yra ličio nikelio manganatas, pasižymintis aukšta išėjimo įtampa, maža kaina ir ekologiškumu.
Siekdama įveikti esamų technologijų trūkumus, Tokijo universiteto tyrimų grupė sukūrė naują elektrolitą. Šis elektrolitas gali išlaikyti ličio nikelio manganato baterijų teigiamų ir neigiamų elektrodų reakcijos potencialą diapazone, kuris neviršija viršutinės elektrolito potencialo lango ribos. Tuo pačiu metu jis taip pat gali sudaryti stiprią apsauginę plėvelę nuo ličio druskų ant neigiamo elektrodo paviršiaus, įveikiant tokias problemas kaip apsauginės plėvelės nuėmimas nuo elektrodo paviršiaus ir neigiamo elektrodo įtrūkimai, kuriuos sukelia dideli elektrodo tūrio pokyčiai. neigiamas silicio oksido elektrodas, kuris lydi įkrovimą ir iškrovimą.
Naujasis komandos dizainas taip pat sėkmingai slopino elektrolito ir elektrodų sukeltas šalutines reakcijas, todėl ličio jonų akumuliatorius be kobalto pasiekė 1,6 karto didesnį energijos tankį nei originalas. Eksperimentuose šiam akumuliatoriui pavyko pasiekti stabilų praktinio lygio veikimą, ty stabilų įkrovimą ir iškrovimą maždaug 1,000 ciklą ir pasiekti 80% talpos santykį, palyginti su pradine talpa. Šis pasiekimas yra pagrindinis Tokijo universiteto mokslininkų laimėjimas, kuriems pavyko sukurti didelio energijos tankio ličio jonų baterijas ir pasiekti stabilų įkrovimą bei iškrovimą nenaudojant kobalto.
Šis naujas sprendimas ne tik panaikina ličio jonų akumuliatorių darbinės įtampos apribojimą, bet ir išplečia ateities baterijų plėtros kryptį. Tikimasi, kad šis svarbus proveržis paskatins elektromobilių, elektroninių gaminių ir kitų sričių plėtrą, sumažins priklausomybę nuo ribotų išteklių ir aplinkos taršą. Ateityje tikimės, kad šis naujo tipo ličio jonų akumuliatorius bus pradėtas naudoti anksčiau.
[Šaltinis – Changjiang spalvotųjų metalų tinklas].
