Российские исследователи из Сколтеха предложили перспективную замену части дорогих материалов, которые сегодня используются в ионных аккумуляторах. Речь идет о переходе от соединений на основе никеля, кобальта и других редких металлов к более доступным полициклическим ароматическим углеводородам — органическим молекулам, которые могут служить основой для компонентов батарей.
Изображение сгенерировано Nano Banana
Ученые отмечают, что такие соединения, включая нафталин и антрацен, уже показали свойства, сопоставимые с дорогими синтетическими аналогами, применяемыми для изготовления катода и других компонентов батареи, а в некоторых случаях — даже лучшие. Это важно, потому что современные аккумуляторы зависят от материалов, которые не только дороги, но и ограничены по запасам, а их производство связано с дополнительной нагрузкой на окружающую среду.
По словам авторов исследования, органические соединения можно гибко настраивать: добавлять в них атомы других элементов и функциональные группы, чтобы подгонять характеристики под нужды конкретного аккумуляторного компонента. Кроме того, такие материалы можно быстрее подбирать и тестировать с помощью вычислительных методов — от машинного обучения до виртуального скрининга. В результате, считают ученые, появляется путь к созданию более доступных и устойчивых батарей без потери эффективности.
