Учёные разрабатывают фтор-ионные аккумуляторы с энергоёмкостью 600 Вт·ч/кг, превосходящие литиевые

⁠4

Приблизительно в 2-3 раза выше, чем у литиевых батарей

Ученые Миланского политехнического университета создали полимерную мембрану, которая позволяет ионам фтора проходить через электролит при комнатной температуре. Это может способствовать разработке фтор-ионных аккумуляторов — альтернативы литиевым батареям с потенциально высокой энергетической плотностью.

Основная проблема данной технологии заключалась в том, что соответствующие электролиты плохо проводили ионы фтора при обычной температуре. Итальянская группа предложила квазитвердую гелевую мембрану, основанную на полимерном иономере с фторидными группами. Для повышения проводимости материал обработали смесью двух растворителей — 1,3-диоксолана и диметилсульфоксида. Это заставляет полимер впитывать влагу, создавая условия для движения ионов.

Экспериментальные аккумуляторные ячейки с электродами из свинца и фторида свинца были использованы для тестирования разработки. В ходе экспериментов исследователи подтвердили обратимые процессы фторирования и дефторирования — движение ионов фтора в электродный материал и обратно при зарядке и разрядке. Ячейки выдержали более 50 циклов при комнатной температуре.

По оценкам ученых, фтор-ионные аккумуляторы могут теоретически достигать энергетической плотности около 600 Вт·ч/кг. Для сравнения, обычные литий-ионные батареи имеют этот показатель примерно 150–250 Вт·ч/кг. Кроме того, разработчики отмечают, что квазитвердая мембрана обладает низкой воспламеняемостью, что потенциально может увеличить безопасность технологии.

Тем не менее, до практического использования еще далеко. Результаты испытаний небольшой экспериментальной ячейки не гарантируют, что готовые аккумуляторы смогут обеспечить заявленную энергетическую плотность или проработать тысячи циклов. Ученым предстоит улучшить электроды, стабильность и срок службы батарей, прежде чем фтор-ионная технология сможет соперничать с литий-ионной.

8 ноября 2026, 15:19Наука и космосDexterНаукаИсточники:Interesting Engeneering

Не пропускайте наши новостиДобавьте сайт в предпочитаемые источники, чтобы видеть нас чащеДобавить в Google