Обнаружен новый класс материалов для использования в аккумуляторах

Команда кафедры “Общая и неорганическая химия” Самарского политеха под руководством доцента Е.Морховой спрогнозировала новые перспективные натрий-проводящие материалы. Они смогут стать важным компонентом натрий-ионных аккумуляторов, которые являются перспективной альтернативой литий-ионным аккумуляторам.

Производство натрий-ионных аккумуляторов менее затратно, а плотность хранения энергии, удельная мощность и срок службы у них выше. Натрий-ионные аккумуляторы безопасны в применении и подходят для масштабных систем хранения энергии. «В настоящее время наиболее популярные металл-ионные аккумуляторы — литий-ионные. Однако производители сталкиваются с рядом проблем, связанных с истощением литиевых ресурсов и, как следствие, высокой стоимостью устройства», — сообщила Морхова.

Подбор подходящих проводящих материалов для создания натрий-ионных аккумуляторов выполнили ученые Самарского политеха. Они исследовали натрий-содержащие сложные халькогениды — соединения, от которых ученые ожидают большей ионной проводимости по сравнению с оксидными аналогами. В ходе компьютерного скрининга поэтапно использовали разные теоретические методы, постепенно увеличивая требования к характеристикам натрий-проводящих материалов. Среди 600 возможных представителей этого класса соединений обнаружили шесть наилучших проводящих материалов, среди которых перспективная структура NaCu2NbS4. Материалы с наиболее подходящими характеристиками в дальнейшем пройдут экспериментальную апробацию. Вместе с ними, ученые приступили к синтезу полианионных соединений, которые рассматривают как другой перспективный класс электродных материалов за счет их высокого окислительно-восстановительного потенциала и стабильности.