Исследователи из Гонконгского политехнического университета и Шэньчжэньского университета (Китай) использовали особый тип катода, обеспечивающий исключительную производительность цинк-ионных аккумуляторов на водной основе в широком диапазоне температур.
Ученые продемонстрировали, что цинк-ионные аккумуляторы на водной основе могут обеспечивать длительную циклическую стабильность и более высокую плотность энергии благодаря новому методу, пишет interestingengineering.com.
Новый катод на основе NH4V4O10 (KNVO-C3N4) идеально подходит для электроники, носимых устройств и сетевых накопителей энергии в условиях холодного климата. Разработчики применили гидротермальные методы и способы перемешивания, подходящие для массового производства.
Синергетический эффект интеркаляции (интеркаляция (в химии) — это обратимое включение молекулы или группы между другими молекулами или группами, — прим. ред.) K+ и C3N4 значительно снижает электростатическое взаимодействие между Zn2+ (цинком) и слоем VOn, повышает удельную емкость и стабильность при зарядке-разрядке.
Відео дня
Стабильные катоды с широким диапазоном температур
В исследовании подчеркивается, что впервые были синтезированы интеркалированные K+ и C3N4 нанолисты NVO (KNVO-C3N4) с увеличенным межслоевым расстоянием для создания высокоскоростных, стабильных и широкотемпературных катодов. Молекулярная динамика и экспериментальные результаты подтверждают существование оптимального содержания C3N4 для достижения более высокой кинетики реакции. Следовательно, электрод KNVO-C3N4 демонстрирует выдающиеся электрохимические характеристики как при комнатной температуре, так и в экстремальных условиях.
Ученые утверждают, что новый подход приведет к разработке высокопроизводительных катодов, способных работать при экстремальных температурах. Синергетический эффект K+ и C⁺N⁺ также снижает электростатическое взаимодействие и барьер диффузии Zn⁺ (цинка), снижает энергетический барьер, уменьшает электростатическое взаимодействие и улучшает кинетику и структурную стабильность аккумуляторов.
Ранее мы писали о том, что а
