Исследователи из Кембриджа, Лондонского университета королевы Марии и Института изучения твердых тел Макса Планка выяснили, как щепотка соли может использоваться для серьезного улучшения производительности аккумуляторов.
Команда выяснила, что добавление соли в супермолекулярную губку с последующим ее запеканием при высокой температуре, позволяет получить углеродную структуру, сообщает phys.org.
Трансформация произошла за счет неожиданной для ученых реакции. Соль превратила губку из гомогенной массы в сложную структуру с волокнами, стойками, колоннами и паутинными сетками. Вырастить такую сложную трехмерную, иерархически организованную конструкцию в лаборатории очень сложно. Но она необходима для транспортировки ионов к активным участкам батареи.
Команда представила свои выводы в Journal of the American Chemical Society. Она показала, что использование полученных структур в литий-ионных аккумуляторах не только ускорило зарядку, но и обеспечило ее на одной из самых высоких мощностей.
Исследователи назвали свое изобретение «нанодиатомами». Они уверены, что структуры можно использовать для хранения и преобразования энергии, например, в качестве электрокатализатора при производстве водорода.
«Превращение происходит только при нагреве компонентов до 800°, — сказал ведущий автор проекта, доктор Стоян Смуков из университета королевы Марии. – Было приятно, что, после такой неожиданности, мы нашли способ управлять трансформацией с помощью химического состава».
Использованная в исследовании губка также известна как металлорганический каркас. МОК – перспективный материал для различных областей из-за своей пористости. Карбонизация делает его потенциальным сырьем для электродов. Но процедура сохраняла начальную структуру материала, создавая плотную углеродную пену. Добавление пены позволило получить многоуровневую иерархию.
«Потенциальном мы можем создать нанодиатомы с желаемой структурой и расположением активных центров. В нашем распоряжении тысячи МОК и солей», — сказал ведущий автор работы, Тишен Ван из Кембриджского университета.
Ваше мнение