В нафталине разглядели перспективный материал для аккумуляторов

Фото из открытых источников

Группа ученых из Сколтеха опубликовала в журнале Progress in Materials Science обзор, в котором были систематизированы итоги более десяти лет исследований об опыте применении полициклических ароматических углеводородов (ПАУ) в металл‑ионных аккумуляторах. 

В частности, как сообщила пресс-служба Сколтеха порталу Наука Mail, нашим специалистам удалось установить, что применение таких доступных органических соединений как нафталин, антрацен или пирен вместо редких и дорогих металлов позволит уменьшить зависимость от импортного сырья и снизить углеродный след от производства. Технология химической регенерации с пирен‑литиевыми комплексами даёт возможность восстановления отработанных батарей до 100% первоначальной емкости.

ПАУ представляют обширный класс доступных органических соединений с особыми электронными свойствами и высокими перспективами для хранения энергии. В отличие от графита, который на сегодня доминирует на рынке анодов для литиевых аккумуляторов, молекулы углеводородов настраиваются под конкретные задачи. 

Привычные ароматические соединения типа нафталина или антрацена работают не хуже, а порой и лучше дорогих синтетических исходников. Их основным преимуществом является возможность чёткой настройки электрохимических свойств при помощи введения атомов иных элементов или функциональных групп. Что открывает путь к производству аккумуляторов, основные компоненты которых будут синтезироваться из возобновляемого сырья. 

Проанализировано было и применение углеводородов для предварительной металлизации электродов. Технология призвана решать фундаментальную проблему первых циклов работы батареи, где заметная часть ионов металла уходит на создание защитной пленки анода и теряется. Новые реагенты, такие как литий-нафталенид или натрий-бифенил, работают в качестве мягких химических доноров ионов, насыщая анод металлом ещё до сборки аккумулятора.