Cientistas russos desenvolveram um novo material catódico para baterias de íons metálicos

Um grupo de pesquisa russo do Centro de Ciências e Tecnologias de Energia localizado em Skoltech conseguiu criar um novo material catódico, que era baseado em fosfato de fluoreto de titânio. Graças a este material, foi possível alcançar um desempenho alto e, o mais importante, estável com correntes de descarga aumentadas.

Os cientistas compartilharam os resultados do trabalho realizado em um material publicado no recurso autorizado Nature Communications.

Por que precisamos de novos materiais para baterias

Hoje, existe uma hegemonia das baterias de íon-lítio, que usam lítio e cobalto, que são metais bastante caros. E seu estoque (de acordo com os dados mais recentes) é bastante limitado e está derretendo rapidamente.

Portanto, cientistas de todo o mundo estão procurando uma substituição adequada para componentes caros e raros entre os mais comuns e mais baratos.

A pesquisa levou os cientistas da Skoltech a obter um material potencialmente muito promissor baseado em fosfato de fluoreto de titânio (KTiPO4F), que possui um potencial eletroquímico suficientemente alto e pode se orgulhar de uma estabilidade ultra-alta de operação em taxas de carga aumentadas e descarga.

Por que titânio

O titânio não foi escolhido ao acaso, pois em termos de distribuição ocupa o 10º lugar entre todos os metais. Nesse caso, os reagentes contendo titânio não estão apenas disponíveis, mas também têm estabilidade aumentada e são completamente atóxicos.

Pareceria um candidato ideal para substituir o lítio perigoso e caro. O único problema era que os compostos de titânio usados ​​até agora tinham níveis extremamente baixos potencial eletroquímico, o que limitou significativamente a capacidade prática específica de tais bateria.

Mas os cientistas russos foram capazes de superar essa barreira.

Quais são as perspectivas de invenção

Como S. Fedotov, o trabalho feito para criar um novo material para o ânodo baseado em KTiPO4F é um resultado notável, que em literalmente quebra o paradigma de que os materiais à base de titânio eram anteriormente considerados anódicos devido ao baixo potencial.

O trabalho realizado também mostra que com ceticismo sólido e uma abordagem competente, você pode criar novos materiais com a ajuda dos quais materiais com novos, anteriormente desconhecidos, serão criados propriedades.

O grupo científico publicou todos os estudos na revista Nature Communications

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