МОСКВА, 23 июня. /ТАСС/. Материаловеды из России выяснили, что электроды на базе полиароматических углеводородов, содержащие в себе атомы нескольких металлов, во многих случаях значительно превосходят по емкости и другим ключевым свойствам классические электроды из графита, применяемые при производстве аккумуляторов. Об этом сообщила пресс-служба "Сколтеха" (входит в группу ВЭБ.РФ).
"Емкость всех изученных кристаллов полиароматических углеводородов с металлами значительно превосходит стандартные значения для графита. Например, емкость с литием, натрием, калием и рубидием в 1,2-1,3 раза выше аналогичного показателя для графита. А при добавлении магния и кальция эта величина достигает еще больших значений - порядка 2,3-2,6 раза", - пояснил профессор "Сколтеха" Александр Квашнин, чьи слова приводит пресс-служба вуза.
Как отмечают профессоры, сегодня аноды, отрицательные полюсы литий-ионных аккумуляторов, чаще всего изготавливаются из графита. Этот материал обладает большим числом плюсов, однако при этом его емкость достаточно ограничена, и для его изготовления необходимо нагревать исходный материал до температуры порядка 3 тыс. градусов Цельсия. Все это осложняет производство аккумуляторов и повышает их себестоимость.
"Последние несколько лет ученые активно смотрят в сторону создания анодов из органических материалов, таких как полиароматические углеводороды. Они дешевле и даже более емкие, чем графит. В нашей новой работе мы взяли четыре полиароматических углеводорода - нафталин, антрацен, тетрацен и пентацен - и встроили в пустоты между их молекулами различные атомы - литий, натрий, кальций, магний, рубидий и калий", - добавил старший научный сотрудник "Сколтеха" Илья Чепкасов, чьи слова приводит пресс-служба вуза.
Проведенные учеными расчеты показали, что добавление этих металлов в полиароматические углеводороды значительно улучшило свойства анодов на их базе, в том числе их емкость, важнейшую характеристику для литиевых аккумуляторов. Наиболее интересными свойствами при этом обладала комбинация из тетрацена или пентацена, а также кальция, лития или натрия, введение чьих атомов в толщу данных углеводородных материалов почти не меняло их объем.
Как надеются исследователи, собранные ими сведения помогут создать идеальную замену для графитовых анодов, что одновременно позволит снизить стоимость производства аккумуляторов, а также сделать их более емкими и долговечными. Это откроет дорогу к созданию более эффективных и экономичных решений для хранения электрической энергии, подытожили ученые.