Skoltech-forskare med hjälp av sina kollegor från Moscow State University avtäckte laddningslagringsmekanismerna för NiBTA – ett nyligen upptäckt material som kan möjliggöra avancerade snabbladdningsbatterier. Deras rapport publiceras i Chemical Science .

Snabbladdningsbatterier behövs för många applikationer, till exempel elfordon som lider av "räckviddsångest". Men moderna batterianodmaterial är antingen olämpliga för tillförlitlig snabbladdning eller ger endast måttlig energitäthet. Det motiverar forskarna att söka efter nya material som har större kapacitet och som säkert kan arbeta under snabbladdningsförhållanden.

Nyligen föreslog forskare NiBTA, ett nytt lovande anodmaterial som är en nickelbaserad koordinationspolymer som härrör från bensentetramin. Det förblev dock oklart hur NiBTA laddas och laddas ur i batterier. Olika forskargrupper föreslog helt olika mekanismer, mest för att data var för tvetydiga för att ge tillförlitliga slutsatser. I det nya arbetet använde Skoltech-forskare en kombination av avancerade metoder för att få insikter om NiBTA-beteende i litium-, natrium- och kaliumbaserade batterier.

"Det fina med detta arbete är att sätta ihop olika tekniker, både experimentella och teoretiska," sade den första författaren till studien, Skoltech-professor Roman Kapaev. "Detta hjälpte till att få tillförlitliga resultat eftersom varje metod bara ger en del av bilden. Vi använde bland annat operando röntgendiffraktion och operando Raman spektroskopi, vilket gjorde att vi kunde spåra strukturförändringarna inuti batterierna i detalj. Vi var den första att tillämpa ett så rigoröst tillvägagångssätt för denna klass av föreningar. Denna studie belyser redoxkemin hos koordinationspolymerer, som kan vara användbar för många tillämpningar." + Utforska vidare

Forskare hittar ett sätt att skapa snabbladdande batterier med lång livslängd