Репортаж от Wedoany，Исследовательская группа из Института молекулярных наук при Национальных институтах естественных наук (совместное учреждение национальных университетов Японии) разработала новую конструкцию электролита, которая устраняет основное узкое место в производительности фторид-ионных аккумуляторов (FSB).
Литий-ионные аккумуляторы подвержены естественной деградации, а используемые в них минералы требуют добычи с высоким энергопотреблением. Фторид-ионные аккумуляторы, как перспективная альтернатива следующего поколения, обладают чрезвычайно высокой плотностью энергии и могут быть изготовлены из дешёвых и распространённых материалов. В отличие от литий-ионных аккумуляторов, которые переносят положительные ионы, FSB накапливают и высвобождают энергию за счёт перемещения ионов фтора между электродами.
Основная проблема этой технологии заключается в том, что реакция фторирования запускается сложнее, чем реакция дефторирования. Процесс фторирования часто сопровождается нежелательными побочными реакциями и необратимыми процессами, что приводит к снижению производительности аккумулятора. Проанализировав причины, исследовательская группа разработала электролитное решение — тетрафторборат калия (KBF₄). Будучи дешёвым, распространённым и химически стабильным минералом, KBF₄ выступает в качестве источника фтора в химических реакциях.
Эксперименты показали, что KBF₄ повышает растворимость фтористых солей и изменяет состояние ионов фтора в электролите. Исследователи протестировали новый электролит и подтвердили его высокую электрохимическую стабильность. С помощью таких методов, как рентгеновская фотоэлектронная спектроскопия, им удалось успешно наблюдать обратимые реакции фторирования и дефторирования. Исследовательская группа считает, что KBF₄ эффективно контролирует активность ионов фтора в аккумуляторе и является химически стабильной и недорогой добавкой.
Соответствующая научная статья «Facilitated fluorination by potassium tetrafluoroborate in tetraglyme electrolytes for fluoride shuttle batteries» (Облегчённое фторирование с помощью тетрафторбората калия в тетраглимных электролитах для фторид-ионных аккумуляторов) была опубликована в журнале ACS Applied Energy Materials. Группа планирует провести дальнейшие исследования для более глубокого понимания механизма работы этого процесса.
Данный материал скомпилирован платформой Wedoany. При цитировании материалов, созданных с помощью искусственного интеллекта (ИИ), необходимо обязательно указывать источник — «Wedoany». В случае выявления нарушения прав или иных проблем просим своевременно информировать нас. Сайт оперативно внесёт изменения или удалит материал.Электронная почта: news@wedoany.com
