Дослідники з Гонконзького політехнічного університету та Шеньчженського університету (Китай) представили новий тип катода, що забезпечує виняткову продуктивність цинк-іонних акумуляторів на водній основі в широкому діапазоні температур.
Науковці продемонстрували, що цинк-іонні акумулятори на водній основі можуть забезпечувати тривалу циклічну стабільність і вищу щільність енергії завдяки новому методу, пише interestingengineering.com.
Які переваги нового катода?
Новий катод на основі NH4V4O10 (KNVO-C3N4) ідеально підходить для електроніки, переносних пристроїв і мережевих накопичувачів енергії в умовах холодного клімату. Розробники застосували гідротермальні методи і способи перемішування, які підходять для масового виробництва.
Синергетичний ефект інтеркаляції K+ і C3N4 значно знижує електростатичну взаємодію між Zn2+ (цинком) і шаром VOn, підвищуючи питому ємність і стабільність під час заряджання-розряджання.
Які результати дослідження?
У дослідженні підкреслюється, що вперше було синтезовано інтеркальовані K+ і C3N4 нанолисти NVO (KNVO-C3N4) зі збільшеною міжшаровою відстанню для створення високошвидкісних, стабільних і широкотемпературних катодів. Молекулярна динаміка та експериментальні результати підтверджують існування оптимального вмісту C3N4 для досягнення більш високої кінетики реакції.
Отже, електрод KNVO-C3N4 демонструє видатні електрохімічні характеристики як за кімнатної температури, так і в екстремальних умовах. Вчені стверджують, що новий підхід призведе до розробки високопродуктивних катодів, здатних працювати за екстремальних температур.
Синергетичний ефект K+ і C⁺N⁺ також знижує електростатичну взаємодію і бар’єр дифузії Zn⁺ (цинку), знижуючи енергетичний бар’єр, зменшуючи електростатичну взаємодію і покращуючи кінетику та структурну стабільність акумуляторів.
