Химики Санкт-Петербургского государственного университета (СПбГУ) создали новый материал, который позволит улучшить характеристики литий-ионных аккумуляторов — скорость зарядки, мощность и безопасность. Результаты исследования опубликованы в ряде журналов, таких как Electrochimica Acta, Material Letters, J.Solid State Electrochemistry, популярно о нем рассказывается в поступившем в редакцию пресс-релизе университета.

Материалы литий-ионных аккумуляторов включают в свой состав связующий материал, который механически связывает компоненты аккумулятора и обеспеченивает  электрической проводимости. Свойства этого связующего играют важную роль в организации процесса переноса заряда между активными зернами. Замена традиционного связующего на новый материал, разработанный учеными СПбГУ, позволила увеличить электронною и ионную проводимость, а значит — скорость зарядки устройств.

«Мы создали новый проводящий связующий материал в составе электродов — гибрид, который обеспечивает более быстрый перенос электронного и ионного заряда. Это позволит улучшить механические свойства материала и обеспечить более надежный поджимной электрический контакт между зернами активных включений», — цитируются слова руководителя проекта, профессора СПбГУ доктор химических наук Вениамина Кондратьев.

Новый полимер может обеспечивать дополнительные заряд-разрядные характеристики композитного материала, что позволит увеличить его емкость. Источники питания технических устройств, в состав которых войдет новый полимерный материал, будут отличаться высокой скоростью заряда и длительным сроком службы. Кроме того, разработка безопасна, нетоксична и экологична.

«Включение проводящего полимера в состав катодного материала действительно положительно влияет на его функциональные характеристики. Причем, как показывают проведенные нами исследования с разными катодными и анодными материалами, наблюдаемые эффекты носят общий характер. Сейчас мы ищем оптимальный баланс добавок проводящего и связующего полимеров, углеродной сажи, а также учитываем возможные ограничения по применению проводящего полимера по диапазону потенциалов», — приводятся в сообщении пояснения Вениамина Кондратьева.

В будущем разработки новых компонентов аккумуляторов на основе проводящих полимеров позволят усовершенствовать и источники питания для гибких электронных устройств.

Уточняется, что разработка проводилась в рамках проекта «Нанокомпозитные энергозапасающие материалы на основе интеркалируемых оксидов переходных металлов и поли-3,4-этилендиокситиофена», поддержанного грантом РФФИ.