Ученые Института неорганической химии им. А. В. Николаева СО РАН изучают возможность применения углеродных наноматериалов для металл-ионных аккумуляторов и конденсаторов. Промежуточные результаты доказывают перспективность использования натрий-ионных аккумуляторов, являющихся более дешевыми для производства и обладающих увеличенной емкостью и долговечностью за счет использования гибридного материала на основе углерода и дисульфида молибдена.  
 
«Сейчас самыми популярными аккумуляторами являются литий-ионные, они буквально повсюду и всегда с нами (в автомобилях, ноутбуках, мобильных телефонах и так далее). Однако при этом литий является достаточно дорогим и не очень распространенным металлом, поэтому наша лаборатория занимается разработкой аккумуляторов, где вместо лития будет применяться более дешевый натрий. Мы собираем образцы и тестируем их путем проведения около тысячи циклов зарядки и разрядки. В процессе измеряем, какая емкость получается, сколько времени работает наша батарея и прочие свойства, чтобы понять общий механизм работы», — рассказывает научный сотрудник лаборатории физикохимии наноматериалов ИНХ СО РАН кандидат химических наук Светлана Геннадьевна Столярова. 
 
Одно из ключевых направлений работы ученых — применение материалов с развитой пористой структурой, поскольку для увеличения емкости и продолжительности работы аккумулятора необходимо, чтобы натрий входил в структуру катодного композита. Существует классический способ использования графита, применяемый в литий-ионных аккумуляторах, однако натрий с графитом практически не взаимодействует. Поэтому ученые также разрабатывают модификации пористых углеродных наноматериалов, по сути, меняя механизм взаимодействия посредством создания пор — отверстий, образованных из атомов углерода, в которых натрий может адсорбироваться и накапливаться в большом количестве. 
 
«Мы используем не просто углеродные материалы в чистом виде, а смешиваем их с различными веществами, характеризующимися высокой емкостью, что повышает эффективность нашего композита. К примеру, дисульфид молибдена обладает лучшими емкостными свойствами, нежели углерод, но в чистом виде его мы не можем использовать в ячейке, потому что он быстро разрушится, что приведет к взрыву аккумулятора. Поэтому мы объединяем эти два вещества. На данный момент использование подобного гибридного катодного материала является крайне перспективным», — комментирует Светлана Столярова.​
 
Источник: «Наука в Сибири» (www.sbras.info)
 
Фото: Глеба Сегеды (Сборка экспериментальных аккумуляторов). 

 
Видео​ - Пресс-тур в институты СО РАН провели в Новосибирске / Телеканал ОТС

Похожие новости

  • 26/10/2016

    Сибирские и китайские учёные обнаружили сильную фотолюминесценцию в «дефектном» графене

    ​Специалисты из Новосибирского государственного университета, Института неорганической химии СО РАН и Пекинского университета химических технологий исследовали свойства модифицированного графита — перфорированного окисленного графена.
    5061
  • 26/07/2021

    Как выявить проблемы с почками по выдоху?

    ​Ученые из Института неорганической химии им. А. В. Николаева СО РАН исследуют материалы для сенсоров для детекции аммиака в выдыхаемом воздухе. В перспективе их можно будет использовать на спирометре для диагностики различных заболеваний по составу выдыхаемого воздуха, например заболевания почек.
    766
  • 26/09/2016

    Сибирские ученые разрабатывают новый препарат от рака на основе молибденовых кластеров

    ​Учёные из Института неорганической химии СО РАН, лаборатории полиядерных координационных соединений Новосибирского государственного университета и ряда научно-исследовательских институтов СО РАН и СО РАМН впервые доказали эффективность применения кластеров молибдена в фотодинамической терапии раковых заболеваний.
    3182
  • 09/06/2021

    Металл, побеждающий болезнь

    ​Министерство науки и инновационной политики Новосибирской области продолжает знакомить нас с процессом и участниками реализации в регионе национального проекта «Наука».  Вместе с министром Алексеем Васильевым мы побывали в Институте неорганической химии СО РАН.
    901
  • 17/05/2021

    Графен меняет всё

    Разработки на основе графена уже близки к массовому внедрению в экономику. Россия отстает, но еще может попасть в число лидеров одной из самых перспективных технологий нашего времени​. За последнее десятилетие графен (однослойный, толщиной в один атом, материал, состоящий из упакованных на плоскости в шестиугольники атомов углерода) стал не только объектом десятков тысяч научных публикаций в год, но и множества перспективных практических применений, способных радикально изменить материальный мир вокруг нас.
    2885
  • 24/03/2018

    Ученые ИНХ СО РАН поймали в ловушку молекулярный бром

    ​Российские ученые проанализировали условия синтеза комплексных соединений металлов, содержащих полигалогенидные фрагменты, и описали три новых соединения этого класса. Собрав данные о протекании реакций в различных условиях, химики рассчитывают сделать синтез полигалогенидных комплексов более предсказуемым.
    1466
  • 14/12/2020

    Новосибирские ученые разработали технологию формирования наноприборов для нейроморфных систем и нанофотоники

    В новой работе исследователи значительно развили свой подход формирования наноприборов, добившись управляемого синтеза высококачественных монокристаллов диоксида ванадия (VO2) на трехмерных наноструктурах кремния, а также селективного роста массивов наноколец.
    738
  • 05/07/2019

    Неорганические агенты для онкотерапии

    ​Продолжаем представлять молодых ученых - лауреатов премии мэрии Новосибирска этого года. Руководитель лаборатории биоактивных неорганических соединений Института неорганической химии им. А. В. Николаева СО РАН, кандидат химических наук Михаил Шестопалов был награжден за изучение металлокластерных комплексов в качестве агентов для медицинской диагностики и терапии онкозаболеваний.
    1250
  • 28/12/2020

    Кадры для инноваций: об Институте химических технологий

    ​Новосибирский государственный университет совместно с Институтом катализа СО РАН создал новое структурное подразделение — Институт химических технологий (ИНХИТ). На этой площадке ученые будут готовить специалистов в интересах промышленных предприятий, а также вести исследовательскую и инновационную деятельность.
    1124
  • 24/06/2021

    Чувствительные сенсоры создали новосибирские учёные совместно с коллегами из Улан-Удэ

    ​ Минимальное отклонение или деформацию в доли процентов способна обнаружить разработка новосибирских учёных. Чувствительные сенсоры создали сотрудники Института неорганической химии СО РАН совместно с коллегами из Улан-Удэ.
    321