Ученые Сахалинского государственного университета совместно с коллегами добились значительного успеха в области энергетики, разработав инновационный материал для аккумуляторов энергии. Этот материал представляет собой особую структуру, получившую название «ионная губка». Она изготовлена из экологически чистых и легкодоступных элементов, говорится на сайте Десятилетия науки и технологий в России.
Основной компонент стандартной батарейки — особый материал, аккумулирующий и высвобождающий электроэнергию. Отечественные ученые разработали методику производства этого материала из доступного сырья — цинка и железа. Для этого они применили уникальную технологию, известную как золь-гель процесс.
Используя данную методику, специалисты создают не простую смесь веществ, а специальную пористую структуру, подобную губке с микроскопическими отверстиями. Такая структура позволяет заряженным частицам перемещаться значительно свободнее и быстрее, обеспечивая высокую эффективность нового аккумулятора. Кроме того, разработанный материал обладает повышенной пожаробезопасностью и имеет потенциал снижения стоимости производства по сравнению с традиционными литиевыми источниками питания.
«Наше исследование наглядно показывает, что путем целенаправленного выбора метода синтеза можно создавать материалы с заранее заданными свойствами. Феррит цинка, полученный золь-гель методом, демонстрирует проводимость, превосходящую теоретические ожидания, что делает его исключительно перспективным для применения в твердотельных батареях будущего», — комментирует руководитель проекта, заведующий лабораторией «Электрохимические источники для возобновляемой энергетики» СахГУ Олег Шичалин.
По данным источника, исследование выходит далеко за рамки простого сопоставления методов синтеза материалов. Оно представляет собой последовательный переход от глубокого теоретического осмысления законов кристаллохимической ионопроводящей структуры типа шпинели к осознанному проектированию функциональных материалов с заранее определенными характеристиками. «Мы не только показали, что феррит цинка является перспективной основой для катодов твердотельных батарей, но и определили оптимальный технологический маршрут его получения, что крайне важно для будущей промышленной реализации», — заключает заместитель генерального директора ФИЦ КНЦ РАН по науке, академик РАН Иван Тананаев.
Достигнутые научные результаты формируют базу для разработки опытных образцов аккумуляторных батарей, способных в будущем заменить существующие традиционные технологии в сфере мобильных устройств и электротранспорта.
Ранее ученые создали пластик с добавлением графена. Рассказали, зачем нужен новый материал.
