Scienziati russi hanno sviluppato un nuovo materiale catodico per batterie agli ioni di metallo

Un gruppo di ricerca russo del Centro per le scienze e le tecnologie energetiche situato a Skoltech è riuscito a creare un nuovo materiale catodico, basato sul fosfato di fluoruro di titanio. Grazie a questo materiale, è stato possibile ottenere prestazioni elevate e, soprattutto, stabili con correnti di scarica elevate.

Gli scienziati hanno condiviso i risultati del lavoro svolto in un materiale pubblicato sull'autorevole risorsa Nature Communications.

Perché abbiamo bisogno di nuovi materiali per le batterie

Oggi esiste un'egemonia di batterie agli ioni di litio, che utilizzano litio e cobalto, che sono metalli piuttosto costosi. E il loro stock (secondo gli ultimi dati) è piuttosto limitato e si sta sciogliendo rapidamente.

Pertanto, gli scienziati di tutto il mondo stanno cercando un sostituto adeguato per componenti costosi e rari tra quelli più comuni ed economici.

La ricerca ha portato gli scienziati di Skoltech a ottenere un materiale potenzialmente molto promettente a base di fluoruro di titanio fosfato (KTiPO4F), che possiede un potenziale elettrochimico sufficientemente elevato e può vantare un'altissima stabilità di funzionamento a velocità di carica maggiori e scarico.

Perché il titanio

Il materiale in titanio non è stato scelto a caso, perché in termini di distribuzione si colloca al 10 ° posto tra tutti i metalli. In questo caso, i reagenti contenenti titanio non sono solo disponibili, ma hanno anche una maggiore stabilità e sono completamente atossici.

Sembrerebbe solo un candidato ideale per sostituire il pericoloso e costoso litio. L'unico problema era che i composti di titanio usati finora erano estremamente bassi potenziale elettrochimico, che limitava in modo significativo la capacità specifica pratica di tale batteria.

Ma gli scienziati russi sono stati in grado di superare questa barriera.

Quali sono le prospettive per l'invenzione

Come S. Fedotov, il lavoro svolto per creare un nuovo materiale per l'anodo basato su KTiPO4F è un risultato eccezionale, che in rompe letteralmente il paradigma secondo cui i materiali a base di titanio erano precedentemente considerati anodici a causa del basso potenziale.

Il lavoro svolto mostra anche che con un sano scetticismo e un approccio competente si può creare nuovi materiali con l'aiuto di quali materiali verranno creati con nuovi, precedentemente sconosciuti proprietà.

Il gruppo scientifico ha pubblicato tutti gli studi sulla rivista Nature Communications

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