Петербургские ученые начали аккумуляторную революцию

Новая технология, разработанная учеными СПбГУ, позволяет создавать легкие аккумуляторы, которые не уступают по характеристикам литий-ионным батареям, применяемым в смартфонах.

Эти результаты исследования были опубликованы в Journal of Materials Chemistry A и получили широкое признание в научном сообществе, как сообщили в пресс-службе РНФ.

Ограничения литий-ионных аккумуляторов, которые широко используются в планшетах, смартфонах и другой электронике, связаны с их эксплуатационными характеристиками. По данным Российского научного фонда (РНФ), такие аккумуляторы требуют длительного времени для зарядки от обычных электросетей и представляют опасность взрыва. Кроме того, специалисты прогнозируют кризис добычи лития к 2050 году.

Исследования ученых открывают новые перспективы для развития энергетических решений в электронике и других областях, где требуется эффективное и безопасное питание. Новая технология аккумуляторов может стать ключевым фактором в обеспечении устойчивого развития и снижении зависимости от лития в будущем.

Эксперты по всему миру активно ищут альтернативные способы создания портативных источников энергии, которые не требуют использования редких или токсичных химических веществ. В рамках научных исследований одним из перспективных направлений является разработка органических аккумуляторов, основанных на молекулах, способных эффективно хранить и передавать электричество путем обмена электронами, как сообщили в РНФ.

Ученые из Санкт-Петербургского государственного университета (СПбГУ) представили новую технологию получения материала, который может быть использован для создания аккумуляторов. Этот материал состоит из проводящего ток полимера и гидрохинона, обеспечивающего эффективное "хранение" электронов. В результате исследований был достигнут значительный прогресс в разработке более устойчивых и экологически безопасных источников энергии, что открывает новые перспективы для использования таких технологий в будущем.

Экспериментальные исследования структурных звеньев пластиковой основы показали, что они взаимодействуют с молекулами гидрохинона, широко используемыми в различных отраслях, и способствуют максимальной зарядке аккумуляторов.

По данным РНФ, новый полимер содержит две трети "накопителей" заряда, что обеспечивает высокую емкость аккумуляторов до 85–112 миллиампер-час на грамм материала, что сопоставимо с показателями смартфонов. Сравнительно, литий-ионные аккумуляторы имеют емкость около 140 мАч на грамм, в то время как свинцовые — 50–60 мАч, по словам профессора Олега Левина, специалиста по электрохимии из Санкт-Петербургского государственного университета.

Эти результаты открывают новые перспективы для развития энергоемких устройств и повышения их эффективности. Полимерный материал, содержащий "накопители" заряда, может стать ключевым элементом в создании более долговечных и мощных аккумуляторов для различных устройств, от портативной электроники до электрических автомобилей.

Исследователь отметил, что потенциальная емкость заряда нового материала может достигать более 200 мАч, что является весьма впечатляющим результатом. Это открывает новые перспективы для использования данного сополимера не только в аккумуляторах, но и в других областях, связанных с хранением энергии.

Кроме того, специалист подчеркнул, что планируется дальнейшее исследование возможностей применения данного материала, что позволит сделать аккумуляторы более экологичными и эффективными. Это важно для развития современных систем хранения энергии и улучшения их функциональности.

Таким образом, предложенный метод синтеза открывает новые горизонты для энергетики, предоставляя доступ к перспективному материалу без необходимости сложных процессов предварительного синтеза. Это делает метод экономически привлекательным и перспективным для широкого применения в различных областях промышленности и науки.

Важно отметить, что исследование проведено при активной поддержке Российского научного фонда, который играет ключевую роль в финансировании научных проектов.

Российский научный фонд является важным инструментом для содействия развитию научной сферы в стране, обеспечивая ученым возможность проводить качественные исследования в различных областях знаний.

Благодаря поддержке Российского научного фонда, ученые имеют возможность расширять границы знаний и делать значимые открытия, способствуя прогрессу и инновациям в науке.

Источник и фото - ria.ru