Международной группой ученых, в которую входят химики из МГУ имени М.В. Ломоносова, создан новый материал для катодов литий-ионных аккумуляторов. Как утверждается, он обеспечивает высокую скорость заряда и сохранение первоначальной емкости аккумулятора в процессе эксплуатации.

Широко используемые сейчас литий-ионные аккумуляторы имеют несколько слабых мест, включая высокую цену и уменьшение емкости при охлаждении. Кроме того, для большинства катодных материалов потенциал энергоемкости уже исчерпан, в результате чего увеличивать емкость можно только за счет увеличения размеров аккумулятора.

Одним из наиболее перспективных классов катодных материалов для нового поколения литий-ионных аккумуляторов исследователи считают фторидофосфаты переходных металлов, которые позволят работать при больших плотностях тока и запасать больше энергии. Именно созданию нового высокомощного катодного материала на основе фторидофосфата ванадия и калия для литий-ионных аккумуляторов посвящена работа, выполненная коллективом научных сотрудников химического факультета МГУ имени М.В. Ломоносова совместно с российскими и бельгийскими коллегами.

Участники проекта смогли стабилизировать уникальный кристаллический каркас, обеспечивающий быстрый транспорт ионов лития за счет обширных протяженных полостей и каналов. Уже сейчас новый материал демонстрирует высокую скорость заряда и разряда (вплоть до 90 секунд) с сохранением более 75% первоначальной удельной емкости. Ученые уверены, что после оптимизации морфологии и состава он сможет соперничать с лучшими катодными материалами, используемыми в серийных аккумуляторах, включая NaSICON.

Более того, по словам ученых, их разработка может способствовать созданию аккумуляторов, в которых вместо дорогостоящего лития используется более доступный калий.