写的AZoM4月7日2021年
一种由科学家设计的新型电池圣彼得堡大学可以比常规锂离子电池快10倍。
图片信用：Hryshchyshen Serhii / Shutterstock.com
该电池具有较低的环境影响，也在可能的火灾危险方面更安全。这项研究由俄罗斯科学基金会资助，研究结果发表在《科学》杂志上欧洲杯线上买球电池& Supercaps日报》。
锂离子电池在人们的日常生活中无处不在。这些电池通常用于电动汽车，并在便携式电子设备的小型电池领域占据主导地位。
但锂离子电池也会带来一些严重的问题，比如低温下的性能损失和潜在的火灾隐患。当涉及到丢弃用过的电池时，它们还会对环境产生重大影响。
据圣彼得堡大学电化学系教授、研究小组负责人奥列格·莱文(Oleg Levin)说，研究人员一直在研究这种被称为氧化还原活性硝基聚合物的材料，用于存储电化学能量。欧洲杯足球竞彩
这种聚合物的定义是高能量密度和快速充放电速度，因为快速氧化还原动力学。然而，导电性的不足使这项技术难以实施。因此，即使在高导电性添加剂的情况下，如碳，电荷收集也会受阻。
为了找到解决这个问题的解决方案，圣彼得堡大学队伍基于镍盐（Nisalen）复合物生产了一种聚合物。金属聚合物分子用作能量密集的硝基吡喃糊化物的分子线。
由于该材料的分子设计，高电容性能可以在广泛的温度范围内实现。
我们在2016年提出了这种物质的概念。当时，我们开始基于有机金属聚合物的锂离子电池开发一个基本的项目电极材料。'它得到了俄罗斯科学基金会的批准。欧洲杯足球竞彩欧洲杯线上买球在研究这类化合物中的电荷运输机制时，我们发现有两个键的发展方向。
Oleg Levin，团队领导，教授，圣彼得堡大学电化学系
莱文继续说道,“首先，这些化合物可以用作保护层以覆盖电池的主导体电缆，其将由传统的锂离子电池材料制成。欧洲杯足球竞彩其次，它们可以用作电化学储能材料的有源组件欧洲杯足球竞彩”。
花了三年多的时间来开发聚合物。在第一年，调查人员通过组合单独的组分来复制氧化还原活性硝基氧基侧和导电主链来测试新材料的思想。
确保所有结构部位共同合作并相互加强，这是至关重要的。
化合物的化学合成是下一阶段，但这结果是研究中最困难的部分。原因是某些组件是高度敏感的，甚至研究人员最小的错误也可能降解标本。
在获得的许多聚合物样品中，只有一种被发现足够高效和稳定。
新型化合物的核心链由镍配合物与盐配体产生。可以通过共价键连接到主链的稳定的自由基，其可以进行快速氧化和减少（或充电和放电）。
使用我们的聚合物制造的电池可以在几秒钟内充电——大约比传统锂离子电池快10倍。这已经通过一系列实验证明了。然而，在这个阶段，它的容量仍然落后于锂离子电池——比锂离子电池低30 - 40%。我们目前正在努力改善这一指标，同时保持充放电率。
Oleg Levin，团队领导，教授，圣彼得堡大学电化学系
对于这种新型电池，研究人员制作了阴极——一种用于化学电流源的正电极。现在需要的是负极，也就是阳极。
这种电极不必从头开始生产，但可以从现有的电极中选择。当这些电极结合在一起时，它们将创造出一个系统，在某些领域可能很快就会超过锂离子电池。
新电池能够在低温下运行，并将是快速充电至关重要的优选选项。与今天广泛的基于钴的电池不同，使用它是安全的，这可能会造成燃烧危险。它还含有显着较少的金属，可导致环境损害。镍以少量存在于聚合物中，但它比在锂离子电池中少得多。
Oleg Levin，团队领导，教授，圣彼得堡大学电化学系
该团队目前正在为这项发明申请专利。版权归圣彼得堡大学所有。这项研究得到了俄罗斯科学基金会16-13-00038的资助。欧洲杯线上买球
期刊参考：
Vereshchagin，A。，等．(2020)快速和宽敞:有机电池用A [Ni(Salen)]‐TEMPO氧化还原导电聚合物。电池& Supercaps．doi.org/10.1002/batt.202000220．
来源:https://english.spbu.ru/